电路设计失效机理

【招生对象】 负责电路设计、测试，或PCB设计等方面的硬件工程师；部门主管经理；已经具备一定的硬件开发经验，需要增加就业竞争力的在校硕士及博士研究生等；
  
【课程背景】
   电路设计中，首选的设计方法是靠经验和示范电路。但是，经验和示范电路仅仅是在一定范围内有效的，换了外部环境、输入端带载能力发生了变化、输出端拉动的负载发生了变化、器件的封装形式发生了变化、电源供应发生了变化等都会带来对原电路的影响。
   通过工程计算和对产品的失效分析，诊断失效产品的失效机理，以失效机理为引导，进一步分析诱发失效机理的根本原因，最终产品失效的根本原因及电路工作状态可能产生影响的关键因素考虑进去，通过严密的容差设计、逻辑推理、器件选型的参数圈定在可控的范围等针对性的措施。实现对所设计电路的余量和风险受控于最佳的状态，实现运筹帷幄、决胜千里的效果。

【课程内容】（特别说明：课程内容可根据企业需求定制内训，内容不局限于这份大纲）
1、分析方法
1.1、工程计算和容差分析方法  
1.2、环境应力分析   
1.3、人机交互分析
1.4、关联设备互动分析        
1.5、过渡过程应力   
1.6、负载波动分析
1.7、单一故障分析            
1.8、可靠性预计分析 
1.9、判据标准
2、分析要点
2.1、防护器件（保险丝、TV、压敏电阻、气体放电管、NTC电阻和PTC电阻）
2.1.1、参数计算             
2.1.2、器件选型      
2.1.3、电路结构形式分析   
2.1.4、故障机理和失效分析判定方法
2.2、放大电路（运放电路、放大器IC）
2.2.1、阻抗匹配计算          
2.2.2、精度分配计算  
2.2.3、电路形式选型分析   
2.2.4、器件参数选型和容差分析计算
2.3、接口电路（光耦隔离电路、CAN总线、485总线、模拟信号传输接口电路、滤波）
2.3.1、应力分析              
2.3.2、器件等效电路特性分析
2.3.3、电路结构形式分析      
2.3.4、器件参数选型计算
2.4、复位电路
2.4.1、复位工作时序分析      
2.4.2、复位电路特性要求  
2.4.3、复位电路结构形式      
2.4.4、复位电路参数选型计算
2.5、MCU（振荡电路、存储介质、软件设计、MCU选型）
2.5.1、器件失效机理          
2.5.2、防护设计规范
2.6、数字信号处理电路（阻抗匹配、信号调理）
2.6.1、阻抗匹配计算    
2.6.2、信号调理电路分析（走线方式、防护器件、及滤波器件对信号质量的影响）
2.7、驱动电路（开关电路、阻性负载/感性负载/容性负载的影响）
2.7.1、开关类器件的控制特性（继电器、MOSFET、IGBT）
2.7.2、负载类型对控制特性的要求    
2.7.3、开关器件的失效机理对控制方法的要求
2.8、显示和键盘
2.8.1、显示处理方式     
2.8.2、显示抗扰方法      
2.8.3、键盘容错性机制和抗扰设计
2.9、线缆接插件
2.9.1、线缆与接插件参数分析   
2.9.2、线缆接插件结构特性  
2.9.3、线缆接插件失效机理     
2.9.4、选型计算
2.10、接地处理
2.10.1、接地器件的特性   
2.10.2、接地常见问题点：安全接地、外壳地、浮地屏蔽地、数字地、模拟地、功率地、高频接地、防雷接地的综合处理方法
2.11、PCB布局布线
2.11.1、PCB板选材            
2.11.2、PCB工艺      
2.11.3、PCB 布局   
2.11.4、DFT设计              
2.11.5、板卡热设计
2.12、电子元器件的几种常见失效应力及失效特征
2.12.1、瞬态EOS              
2.12.2、累积性EOS    
2.12.3、ESD  
2.12.4、热损伤                
2.12.5、力学损伤     
2.12.6、MSD
2.12.7、腐蚀                 
2.12.8、VH           
2.12.9、过渡过程
2.13、器件故障分析方法
2.13.1、目测与镜检            
2.13.2、统计分析方法 
2.13.3、IV曲线  
2.13.4、DPA                   
2.13.5、X光
2.14、导致器件故障的设计及工艺因素
2.14.1、热插拔                
2.14.2、接地不良     
2.14.3、设备互联匹配问题
2.14.4、电感瞬态过程          
2.14.5、电容瞬态过程 
2.14.6、潮湿
2.14.7、气压问题              
2.14.8、时间应力自然老化

【讲师简介】
武老师：电子可靠性专家、北京市级优秀青年工程师，科协委员，曾任航天二院总体设计所主任设计师、高级项目经理，机电制造企业研发总监、事业部总监。有电子产品、军工、通信等专业方向的设计、测评和技术管理经历，对产品系统设计、可靠性设计、技术管理有较深入研究，曾在学术会议及多家技术刊物发表专业文章，出版专著《嵌入式系统可靠性设计技术及案例解析》。曾为比亚迪、中电30所、29所、松下电工、北京华峰测控、北京航天长峰、普析通用仪器、航天二院、航天五院、深圳普博、伯特利阀门集团、北控高科、南车四方股份等企业提供专业技术和技术管理辅导、培训和咨询。曾作为核心团队成员经历一个企业由零到几个亿、研发团队由几个人到近二百人的发展过程，深谙企业发展过程的产品可靠性问题和解决方法。研究领域：电子产品系统可靠性技术。
   
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