硬件可靠性设计与测试方案

核心内容提炼 该课件系统阐述了硬件可靠性设计的核心理念与方法，强调“可靠性是设计出来的而非测试修补的”（钱学森观点）。内容涵盖六大模块： 设计流程革新：传统研发流程（问题驱动修改）转向DFX（Design for X）流程，将可靠性前置到需求分析、器件选型等早期阶段，通过仿真、降额审查等手段预防问题。 DFX框架：详解20余种DFX维度（如DFR可靠性设计、DFM可制造设计），以产品全生命周期为核心，覆盖成本、环境、供应等非功能需求。 关键技术方法： 冗余设计：通过主备倒换（如双机备份）、空间/时间冗余提升系统容错。 降额设计：规范电阻、电容、电感等器件的应力余量（如钽电容耐压降额50%），降低失效风险。 器件失效分析：剖析电阻硫化、MLCC机械裂纹、钽电容爆炸等物理机制，指导选型规避（如避免大封装陶瓷电容）。 测试与分析：包括气候试验（盐雾/温循）、信号完整性/电源完整性仿真、FMEA分析等验证手段。 物理根源认知：从材料特性（如银电极硫化）和结构（如铝电解电容防爆阀）理解不可靠性本质。 五大关键词 DFX设计 降额规范 冗余容灾 失效物理机制 电源完整性 价值亮点 实践导向：结合华为/中兴等案例（如芯片断供），提出可供应性设计策略。 跨学科融合：整合电路设计、材料科学、热力学（如热阻计算）解决可靠性问题。 设计范式变革：通过IPD流程（集成产品开发）将可靠性嵌入硬件开发全节点，降低后期修复成本。 摘要总结：课件以“预防优于修正”为核心，从流程、方法、物理层三位一体构建硬件可靠性体系，为高可靠电子系统提供设计范式与工程实践指南。