电子电器系统可靠性设计与测试技术

课程背景：

随着电子产品的体积与重量日益缩小，技术含量不断扩大，智能化程度成倍提高，对电子产品可靠性的要求已成为衡量其质量**重要的技术指标之一。可靠性不仅在国防、航天、航空等尖端技术领域倍受关注，在工业、民用电子等领域也同样得到重视。国际领 先企业非常重视产品的可靠性，并将产品的可靠性贯穿于整个产品的设计、研发、和生产全过程，以确保产品质量。与发达国家相比，目前我国电子产品的可靠性亟待提高。

课程目标：

1、授课内容包括了系统可靠性设计、电路可靠性设计规范、可靠性测试、元器件选型与失效分析的成功经验和案例，授课为模板演示讲解、案例讨论和反串教学方式。注重应用背景，案例教学，看图说话，避免空洞理论和复杂公式.

2、授课专家有多年军工技术 电子制造行业技术双重经验，课程内容和授课方法着重于企业实践技术和学员的消化吸收效果。

3、课程本着“从实践中来，到实践中去，用实践所检验”的思想，面向设计生产实际，针对具体问题，充分结合同类公司现状，提炼出经过验证的军工和民用产品的可靠性设计实用方法。

培训对象：

从事技术管理、设计开发、系统设计与测试、产品工程等岗位，包括总经理，研发总监，总工程师，技术总监，产品经理，研发经理，质量经理，产品开发工程师，质量工程师等。

课程大纲：

第 一部分：可靠性设计

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）

参数计算

器件选型

电路结构形式分析

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）

阻抗匹配计算

精度分配计算

电路形式选型分析

器件参数选型和容差分析计算

放大电路常见问题点和应对措施

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）

应力分析

器件等效电路特性分析

电路结构形式分析

器件参数选型计算

2.4、复位电路

复位工作时序分析

复位电路特性要求

复位电路结构形式

复位电路参数选型计算

复位电路常见问题点和解决措施

2.5、MCU（振荡电路、存储介质、软件设计、MCU选型）

器件失效机理

防护设计规范

2.6、数字信号处理电路（阻抗匹配、信号调理）

阻抗匹配计算

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）

开关类器件的控制特性（继电器、MOSFET、IGBT）

负载类型对控制特性的要求

开关器件的失效机理对控制方法的要求

2.8、显示和键盘

显示处理方式

显示抗扰方法

键盘容错性机制和抗扰设计

2.9、线缆接插件

线缆与接插件参数分析

线缆接插件结构特性

线缆接插件失效机理

选型计算

2.10、接地处理

接地器件的特性

接地常见问题和故障机理

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

PCB板选材

PCB工艺

PCB 布局

DFT设计

板卡热设计

2.12、结构和电气结合的可靠性问题

结构电磁兼容（喷涂工艺、连接方法、开孔和缝隙）

腐蚀防护

电路板处理

结构件表面处理工艺

开孔接缝防护处理

安规

布线

绝缘设计

漏电流的影响因素

结构热设计

散热形式的选择

散热器件的选型计算

第二部分：测试

1、测试基础

1.1、研发样机测试与中试样机测试的区别

1.2、原理验证和一致性验证的判据区别

1.3、测试的工具方法类型（模拟测试、仿真、工程计算、规范审查）

1.4、基于单一故障的接口故障分析及测试模拟方法

2、标准符合性测试

2.1、通用标准测试项目

2.2、安规（通用安规要求、安规测试判据、气、液、电混合布局安规测试用例）

2.3、电磁兼容

2.4、产品内部不同类型模块之间的相互影响检查与测试

3、用户现场模拟测试

3.1、设计调查表

3.2、用户现场环境条件（环境对产品零部件的失效影响及模拟测试方法）

3.3、人机接口条件（操作者认知与习惯的潜在隐患防护）

3.4、关联设备的相互影响（能量与信号输入输出的相互潜在影响及模拟测试方法）

4、基于失效机理的应力测试

4.1、常用器件、部件零件的失效机理和失效诱发应力

4.2、针对失效机理的模拟测试用例设计

5、应力变化率测试

5.1、环境应力变化率的影响

5.2、负载应力变化率的影响

5.3、能量及信号输入变化率的影响

5.4、过渡过程应力对设备故障的影响

6、组合应力测试

6.1、现场多应力组合示例

7、软件测试

7.1、路径覆盖的测试用例设计方法

7.2、数据覆盖的测试用例设计方法

7.3、黑盒测试与白盒测试的测试用例设计方法

8、信号波形分析

8.1、常见的几种异常波形（过冲、回勾、平台、震荡、塌陷、尖峰）

8.2、故障作用机理及改善措施

9、一致性测试与数据统计分析

9.1、正态分布与设计制造隐患的关系

9.2、如何**正态分布曲线控制器件质量

9.3、如何**测试数据的正态分布评价供应商的加工水平

10、器件失效特征规律和故障原因分析方法

10.1、电流应力与电压应力的故障特征区别

10.2、突发浪涌应力与持续过电应力的故障特征区别

10.3、IV曲线测试分析器件故障

老师简介：

武晔卿
电子工程硕士。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，北京市级优秀青年工程师，科协委员。
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。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。
主讲课程：《电路系统可靠性设计》、《嵌入式软件可靠性设计》、《电子系统测试》、《电子电器产品电磁兼容分析设计》等。