课程背景：

嵌入式系统可靠性设计，比拼的不是谁的设计更高明，而是谁的设计更少犯错误，而且因为软、硬件的专业背景差异，两个专业设计师之间的不了解，也会导致接口部分容易出现一些可靠性问题。

本课程采用逆向思维方式，从嵌入式系统设计的负面问题角度入手，总结剖析了嵌入式设计师易犯的错误点和接口部分的问题点，以期在设计中能提前加以预防。漏洞堵住了，跑冒滴漏自然不再发生。

课程大纲：

第一章：可靠性设计基础

1.1、嵌入式系统故障要素分析

1.2、偶发故障机理与电压容限

1.3、过渡过程应力

1.4、单一故障分析

第二章：嵌入式硬件电路隐患机理与可靠性设计

2.1、放大电路设计问题分析

阻抗匹配计算

滤波电路特性分析

数字滤波算法

2.2、数字IO端口问题分析

接口驱动能力计算

接口速率与端口特性关系

异常波形成因与机理分析（回勾、振荡、塌陷）

时序控制

2.3、功率器件热隐患计算

热阻

负荷特性曲线

风扇与散热片选型计算

2.4、功率开关管隐患分析与措施

高压击穿损伤机理与措施

热损伤机理与措施

2.5、PCB布局布线问题

环路

地分割（单点串联、单点并联）

串扰分析方法

2.6、器件选型与替换注意事项

器件替换注意事项

统计方法器件质量控制与问题排查

2.7、器件特定工艺处理措施

MSD

ESD

测量测试隐患

2.8、端口防护器件选型

TVS、压敏电阻、GDT

2.9、分立元件选型方法

电容、电感、磁珠

第三章：器件失效规律与分析方法

3.1、持续性应力与浪涌应力的区别

3.2、电压应力与电流应力的故障现象区别

3.3、MSD与机械应力损伤的特征、成因、解决措施

3.4、基于端口特性阻抗曲线的失效测试分析方法

3.5、常用器件失效机理、失效特征、应对措施

虚焊、电阻失效、电容失效、引脚断裂失效、低电压失效、热失效、IC失效、磁珠磁环失效、接插件失效、功率器件失效、器件失效测试（V-I曲线）

第四章：嵌入式系统布线布局

4.1、PCB板工艺

PCB尺寸与形状、PCB基材、镀层、板层数、器件布局与方向、器件封装、丝印标识、偷锡焊盘、MARK点、过孔焊盘规则、镀金焊盘镀金管脚、可生产性设计、焊盘过孔、导通孔、安装螺钉孔、布线规则、PCB布线镀层、金手指布线规则、线条与布局通用规则、PCB光板工艺设计规则、导通孔工艺设计规则、螺钉孔周边布线规则、插座引脚走线、标识类型与标识要求、可测试性设计

4.2、PCB的EMC防护布线

层数划分、高、中、低速数字电路混和布局、内缩设计、机械安装孔结构、接口接插件布局、走线规则、电源和地线分割、连接器布线规则、信号线隔离规则、板级接地措施、信号类型分类、进出机箱的导线布线规则、板卡上敏感信号与干扰信号线布线规则、地线布线单点串并联接法、跨信号类型电路之间走线规则、环路面积受控布线方式、高精度、高速、敏感信号布线规则、晶振布线规则、敏感信号板级在线白盒测试验证

4.3、PCB板防护工艺

防护工艺、MSD防护、PCB三防工艺、ESD防护工艺

4.4、热设计规范

地线散热布线规则、器件布局热防护规则、热设计与热测试

武晔卿

武晔卿 研究员

对航天武器系统研制质量控制、和可靠性技术及方法有逾25年的研究、运行管理实践职业经历。目前任瑞迪航科（北京）技术有限公司总经理、兼任北京航天益来电子科技有限公司（航天三院）副总工、航天科工世纪卫星技术有限公司（科工一院）可靠性技术总师。曾任职于航天第四总体设计部主任设计师、某军工高校兼职研究员

并曾为航天、航空、兵器、中电、GE中国研发中心、Motorola、ABB、海信、BYD、理想汽车、上汽等多行业的几百家客户提供相关技术服务。

出版《嵌入式系统可靠性设计技术及案例解析》（北航出版社）、《电路设计工程计算基础》（电子出版社）。

航天质量控制典型措施（示例）

序号措施

1.项目的指挥线、技术线并行机制

2.总体所与专业所的配置

3.质量问题的归零管理（技术归零、管理归零）

4.质量师制度

5.研制过程七性专题管理

6.改变=不可靠，型号一旦经过MCSD四个阶段定型后，对工艺稳定性的要求堪称苛刻，从辅材、场地、工具、工艺工序、甚至关键人员都要求不能变

7.器件的全筛选

8.大量的公开、半公开、不公开配套标准规范（GJB、QJ、QWE...）

9.... ...

10.统计过程控制的运用较差