硬體電路與產品可靠性設計

《硬體電路與產品可靠性設計》是2022年清華大學出版社出版的圖書，作者是朱波。

基本介紹

• 書名：硬體電路與產品可靠性設計
• 作者：朱波
• 出版社：清華大學出版社
• 出版時間：2022年9月1日
• 定價：69 元
• ISBN：9787302613725

內容簡介

本書作者長期工作在研發一線,結合自己多年設計經驗編寫本書,從硬體電路和產品設計等方面系統地論述了產品可靠性。全書共分為6章:第1章是器件選型可靠性設計,詳細講述了器件選型原則、器件失效分析、元器件篩選方法、供應商管理方法;第2章從電路簡化設計、接口防護、電路耐環境設計等方面闡述了硬體可靠性設計;第3章梳理了產品的硬體測試,分別講述了信號質量測試、信號時序測試、硬體功能測試和硬體性能測試;第4章敘述了 PCB可靠性設計,詳細講解了PCB器件布局和PCB走線設計;第5章從研發過程可靠性評審來解讀產品可靠性設計,重點講解了產品研發各階段的評審內容;第6章以一款手持智慧型終端的設計為具體案例,完整地講述了產品的研發過程和產品可靠性設計要點。

本書適合硬體設計人員、PCB設計工程師、產品經理、高校電子專業學生閱讀,也可作為產品可靠性設計、電路設計等方面的培訓教材。

圖書目錄

第1章元器件選型可靠性設計

1.1概述

1.2元器件選型原則

1.3新引入元器件的檢測和篩選

1.3.1元器件檢測

1.3.2元器件篩選

1.4元器件失效分析

1.4.1元器件失效原因

1.4.2元器件失效模式

1.4.3元器件失效規律

1.4.4阻容、電感、積體電路失效分析

1.4.5失效分析的意義

1.5供應商管理

1.5.1選擇供應商的依據

1.5.2選擇供應商的方法與步驟

1.5.3供應商考評

1.6常用元器件選型指導

1.6.1電阻

1.6.2電容

1.6.3二極體

1.6.4電感

1.6.5三極體

1.6.6電源管理晶片

1.6.7石英晶振

1.6.8連線器

第2章硬體可靠性設計

2.1硬體繪圖工具選擇

2.2原理圖設計

2.2.1原理圖設計步驟

2.2.2原理圖繪製基本要求

2.2.3網路標號命名

2.2.4引用成熟的電路和新電路驗證

2.2.5原理圖checklist

2.3電路可靠性

2.3.1電路的簡化設計

2.3.2電路元器件參數計算

2.3.3電路接口防護

2.3.4靜電防護

2.3.5結構設計的靜電防護

2.3.6電路防靜電設計

2.3.7PCB靜電防護

2.3.8如何提高電路可靠性

2.4電路耐環境設計

2.4.1金融POS產品

2.4.2工業三防產品

2.5電路降額設計

2.5.1應力說明

2.5.2降額等級

2.5.3常用元器件降額設計

2.5.4降額設計注意事項

2.6產品電磁兼容性設計

2.6.1EMC設計理念

2.6.2電磁感應與電磁干擾

2.6.3濾波器和濾波電路套用

2.6.4元器件選型的電磁兼容性考慮

2.6.5原理圖的電磁兼容性設計

2.6.6PCB設計的電磁兼容性考慮

2.6.7結構設計與禁止

2.6.8系統接地設計

2.7電路設計舉例

2.7.1DCDC電源電路設計(電路參數計算)

2.7.2揚聲器功放電路設計(功率計算)

2.7.3按鍵電路(電路簡化)

2.7.4熱敏印表機驅動電路(異常情況的考慮)

2.8軟硬體協同工作與產品可靠性

2.8.1軟硬體接口

2.8.2軟體接口與軟體可維護性

2.8.3代碼編寫總體原則

2.8.4軟體防錯處理

2.8.5軟體性能測試

2.8.6軟體可靠性測試

2.9結構硬體協同工作與產品可靠性

2.9.1產品結構內部堆疊設計

2.9.2產品外觀設計

2.9.3結構堆疊細化

2.9.4結構可靠性設計

第3章硬體測試

3.1概述

3.2信號質量測試

3.2.1信號質量測試條件

3.2.2信號質量測試覆蓋範圍

3.2.3信號質量測試注意事項

3.2.4信號質量測試結果分析

3.2.5信號質量測試舉例說明

3.2.6電源電路信號質量測試

3.2.7時鐘電路信號質量測試

3.2.8復位電路信號質量測試

3.3信號時序測試

3.3.1信號時序測試條件

3.3.2信號時序測試覆蓋範圍

3.3.3信號時序測試注意事項

3.3.4信號時序測試舉例說明

3.3.5DDR信號時序測試

3.3.6I2C匯流排時序分析

3.4硬體功能測試

3.5硬體性能測試

3.5.1熱敏列印模組性能測試

3.5.2磁頭模組性能測試

3.6硬體可靠性測試

3.7硬體測試作用及意義

第4章PCB可靠性設計

4.1概述

4.2PCB層數和疊層結構

4.2.1確定PCB層數

4.2.2單層PCB

4.2.3雙層PCB

4.2.4多層PCB

4.2.5多層PCB疊層結構設計

4.3PCB元器件封裝可靠性設計

4.4元器件布局

4.4.1元器件布局技巧

4.4.2元器件布局原則

4.5PCB走線

4.5.1PCB布線規則

4.5.2PCB走線電磁兼容性設計

4.5.3PCB地線的干擾與抑制

4.6PCB設計後期檢查

第5章產品研發過程可靠性評審

5.1概述

5.2產品可靠性與研發能力

5.3硬體工程師的能力模型

5.4產品可靠性指標

5.5產品可靠性評審

5.6產品研發各階段評審重點

第6章一款智慧型手持終端產品設計(具體案例)

6.1產品需求

6.1.1產品規格書

6.1.2外觀需求

6.2產品研發過程管理

6.2.1產品開發流程

6.2.2項目計畫表

6.3外觀與結構設計

6.3.1產品內部排布設計

6.3.2外觀設計

6.3.3產品結構設計要點

6.4硬體設計

6.4.1元器件選型

6.4.2原理圖繪製

6.4.3原理圖分析

6.4.4PCB布線設計

6.5軟體設計

6.6產品測試

6.6.1硬體板級測試

6.6.2硬體系統測試

6.6.3軟體測試

6.6.4可靠性測試

6.7產品量產與維護