解析当代硬件工程师面临的可靠性设计挑战与应对策略

 

 

 

硬件电路可靠性设计

 

 

 

       硬件电路可靠性设计在多个关键行业中至关重要。电子产品制造业、工业控制与自动化、航空航天以及医疗设备领域，都对硬件稳定性和长期可靠性有严格要求。

 

     工程师在面对这些挑战时需要处理环境适应性、寿命预测、故障分析与改进以及合规性和标准等方面的复杂问题，这些是确保硬件在各种条件下稳定运行的关键因素。

 

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课程可以帮助工程师解决那些难点？

 

可靠性设计的基本原则和方法：

从质量与可靠性的区别开始，到各种元器件的选型和应用中的案例分析，为工程师提供了理论基础和实际操作经验。

 

元器件和芯片的可靠性分析与应对策略：

每一章节都针对特定的硬件部件或技术应用，提供了详细的可靠性问题分析和解决方案，如电容、二极管、MOSFET、DDR存储器等。

 

EMI和抗干扰设计的详细介绍：

涵盖了PCB设计中的走线方式、地域管理、电源噪声控制等实用策略，帮助工程师在设计阶段就能够预见和解决问题。

 

FMEA的实施和软硬件协同工作的策略：

这两个章节分别强调了风险管理和跨学科协作对于提高产品可靠性的重要性，提供了实用的工具和方法。

 

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讲师资历

 

 

 

reliability

 

王老师 Randy Wang

行业内高级电路设计专家

资深硬件咨询顾问
 

 

出版《高速电路设计实践》两本著作。

      高级电路设计专家，先后在华为、思科等数家国内外顶级公司的硬件研发部门任职，现任某高科技设备制造商的硬件研发负责人，并担任某医疗电子、某5G设备研发公司的技术顾问。

 

 

 

课程涵盖58个工程案例

 

 

 

 

01

钽电容、铝电解电容、陶瓷电容，选型与应用中的可靠性问题，各类电容在哪些场合应避免使用，及案例分析

 

02

电感、磁珠，应用中的可靠性问题，及案例分析

 

03

共模电感（共模扼流圈）选型时的考虑因素与实例

 

04

二极管、肖特基二极管、三极管、MOSFET，选型与应用中的可靠性问题，及案例分析

 

05

晶体、晶振，应用中的可靠性问题，及案例分析

 

06

保险管应用中的可靠性问题，保险管选型与计算实例

 

07

缓冲器（buffer）在可靠性设计中的应用与实例

 

08

I2C电路常见的可靠性问题与对策，及工程实例

 

09

电路上拉、下拉电阻的阻值计算与可靠性问题，及工程实例

 

10

复位电路常见的可靠性问题与案例分析

 

11

元器件参数值的偏差引起的可靠性问题，及计算实例

 

12

同一物料编码下多个元器件的验证，及故障案例分析

 

13

芯片容易受到的两种损伤（ESD和EOS）及机理分析、工程实例解析

 

14

芯片信号接口受到的过冲及分析，工程案例解析

 

15

是否需要采用扩频时钟，及其可靠性分析与案例解析

 

16

DDRx SDRAM应用中的可靠性问题与案例

 

17

Flash存储器应用中的可靠性问题与案例

 

18

芯片升级换代可能产生的可靠性问题，案例分析

 

19

高温、低温等极限环境对芯片的压力分析、案例解析

 

20

信号抖动对芯片接收端工作的可靠性影响、调试方法与案例分析

 

21

元器件参数降额---电阻降额计算与分析实例

 

22

元器件参数降额---电容降额计算与分析实例

 

23

元器件参数降额---MOSFET降额计算与分析实例

 

24

元器件参数降额---芯片降额计算与分析实例

 

25

时钟电路9个潜在的可靠性问题与案例分析

 

26

时钟电路的PCB设计要点与案例分析

 

27

滤波电路7个潜在的可靠性问题与案例分析

 

28

滤波电路设计中，最难解决的两个问题及其对可靠性的影响、解决对策

 

29

滤波电路PCB设计与潜在的可靠性问题、案例分析

 

30

硬件电路设计中常用的监测方法、5个关键监测环节、工程设计实例分析

 

31

监测电路的可靠性问题与案例分析

 

32

热是如何影响电子产品的可靠性的？分析、计算与案例解析

 

33

在电子设计中，如何控制“热”的影响---10个要点与案例分析

 

34

电路可靠性设计中关于“热”的误区---7个误区与案例分析

 

35

防反插设计中潜在的可靠性问题---结合实例分析

 

36

上电冲击存在的可靠性问题与案例分析

 

37

I/O口的可靠性隐患---5种I/O口冲击方式，案例解析与规避策略

 

38

主备冗余提高可靠性---几种主备冗余的设计方法与实例

 

39

多电路板通过连接器互连的设计中，潜在的可靠性问题与解决方法

 

40

如何在过流保护电路的设计上提高可靠性，问题、策略与案例

 

41

如何在防护电路的设计上提高可靠性，常见问题、规避方法与案例解析

 

42

防护电路中TVS管应用的可靠性要点与应用实例

 

43

钳位二极管应用中的可靠性问题，案例分析

 

44

选择电源模块还是选择电源芯片自己搭建电源电路---这两种方案各自的优势及潜在的问题、案例分析

 

45

电源电路最容易导致可靠性问题的几个环节---分析与案例

 

46

LDO电源容易产生的几个可靠性问题，及案例分析

 

47

开关电源设计的六个可靠性问题---原理分析、实例波形、解决方法与工程策略

 

48

提高电源电路可靠性的16个设计要点与案例分析

 

49

表层走线还是内层走线，各自的优缺点，什么场合应优选表层走线，什么场合应优选内层走线，实例分析

 

50

如何规避表层走线对EMI的贡献---方法与实例

 

51

对PCB表层，在什么场合需要铺地铜箔？什么场合不应该铺地铜箔？该操作可能存在的潜在的可靠性问题

 

52

什么情况下应该做阻抗控制的电路板---实例分析

 

53

对PCB设计中信号环路的理解---环路对干扰和EMI的影响，环路形成的方式，哪种环路允许在PCB上存在且是有益的，各种情况的案例分析

 

54

PCB上，时钟走线的处理方式与潜在的可靠性问题，及案例分析

 

55

在PCB设计中，容易忽略的、工厂工艺限制导致的可靠性问题与案例分

 

56

PCB设计中，与可靠性有关的几个要点与设计实例

 

57

电路设计中，针对PCB生产和焊接、组装，可靠性设计的要点与实例分析

 

58

如何控制并检查每次改板时PCB的具体改动，方法与实例