电子产品工程化培训讲义课件.ppt

1、实验品还是产品实验品还是产品-质量是成功产品的基础质量是成功产品的基础目录目录 什么是产品 产品开发过程 产品大批量生产过程 ISO9000 产品设计过程的质量控制 工程化保证产品质量的关键 分析故障、加快反馈、降低故障率什么是产品（一）产品要素：市场竞争力满足用户对性能(包括外观)、质量、价格和售后服务的要求企业盈利力易于大批量采购和生产什么是产品（二）实验品：重点在技术可行性，考虑样品能否 满足技术要求,并测试样品工作稳定 性。产 品：在实验品基础上，通过设计、来料 控制和生产控制等保证99%产品在 用户处长期稳定工作。（尽可能高的生产直通率、一次开 箱合格率和低的返修率）鉴定会和市场什么

2、是产品（三）工程化是产品与实验品的根本差别之一 必须考虑元器件参数的离散和变化范围及可靠 工作的条件；必须考虑易生产性及生产工艺过程的离散对产 品的影响；必须考虑外观，而且易安装、易使用和易维修。并避免安装使用维修时损坏产品产品规划可行性分析细化设计实体设计样品验证小批量生产和试销大批量生产和销售概念设计产品开发过程(一)设计正确性的最终验证生产可行性最终验证,客户意见的反馈设计正确性的进一步验证生产可行性初步验证,客户意见的反馈设计正确性的初步验证，PCB设计、机械外观设计.逻辑设计、程序编写、测试设计产品设计规格书、模块设计、算法技术、生产和市场推广的难点市场用户需求调查和技术发展趋势产品

3、开发过程（二)处在前面的阶段时必须考虑后面阶段可能出现的 问题，特别是设计阶段。考虑的问题越多越细后 面出现问题的可能越小。几份耕耘几份收获。后面任一阶段出现问题都要根据实际情况返回到 前面某一阶段。发现问题的阶段越晚损失越大；返回的阶段越多损失也越大。质量成本：问题在研发阶段解决，成本为（1）问题在生产阶段解决，成本为（10）问题在销售阶段解决，成本为（1）尽可能早期发现问题；尽可能快解决问题；产品开发过程（二)团队协作，全局观念。好的产品要靠各部门，各环 节，各岗位通力协作。QDI目前的技术优势主要体现在工程化。对各个技 术细节的深入了解和掌握，从而能设计和制造大批 量满足市场需要的高质量

4、产品。质量是靠每个岗位的人做出来的，不是靠检验检出 来的。好的计算机辅助设计(CAD)工具 CAE 工作站及 标准化是提高概念设计、细化设计和实体设计效 率，避免数据传输错误，实现工程化设计的有力 工具。产品大批量生产过程（一)特点：物料采购、生产、储运和销售的不间断性和长周期物料采购生产储运销售用户使用83周37天4天发现问题时不断地处理由于物料、工艺或设计产生的质量问题。要求对问题的敏感性高；反应快；解决问题有效灵活；平衡利弊。物料采购生产储运销售产品大批量生产过程（二)发现或处理质量问题可能影响的范围：已下定单和/或已在仓的物料 在线的半成品或成品 在工厂仓的成品 在运输途中或在销售仓成

5、品 在用户处使用的成品 不同情况不同处理 研发解决问题的方法必须针对不同的情况ISO9000 产品设计过程的质量控制 设计开发的策划 设计输入控制 设计输出控制 设计评审和验证 设计鉴定和确认 设计更改的控制 必须执行ISO9000质量控制系统所规定的流 程和文档资料工程化保证产品质量的关键工程化是由图纸到实物的过程.工程化概念应贯串整个设计过程（概念设计、细化设计和实体设计）基本概念:任何元器件的电参数和机械尺寸都有一定范围 任两关联的元器件都会互相影响 任何元器件保证功能正确都是有条件的 任何元器件都有极限工作条件。超过极限会很快 损坏；接近极限会缓慢损坏，降低使用寿命分析故障、加快反馈、

6、降低故障率 关注生产的直通率和生产过程中的质量问题。分析原因，区分问题类别，料件、工艺或设计（电路/PCB/机械)关注DOA率，发现可能的批量性质量问题 关注用户投诉，发现可能的批量性质量问题 关注RMA率，发现可能的批量性质量问题 对可能的小批量问题，找到原因，从而减小DOA和RMA 率。如冲 BIOS；CPU座外围空间；烧Vstb管等 提高对问题的敏感度，不放过千分之几的故障结束语 好的工程师要重视各种细节问题的处理和细微 的故障现象。尽可能把问题解决在研发阶段；对以后出现的问题，首先尽快地解决问题,并考 虑设计上有无问题，能否避免，如何避免；善于学习和总结。不断学习，不断总结经验，不断提

7、高。保证质量和工程化考虑基础上的创新谢谢！工程化设计要点（一）概念设计阶段:整个产品与相关联部件的电和机械接口的标准 各个模块间电和机械接口的标准 软件的客户界面 硬件和软件的功能及寄存器级接口 工程化设计要点（二）细化设计阶段：元器件标准和接口标准是保证正确设计 的基础逻辑电平接 口（不同逻辑电平系统间的兼容性）输入电流和输出驱动的影响 保证电路正常工作的必要条件 功耗和器件的极限工作条件 信号波形的完整性是保证电路可靠性和稳定性的关键 传输匹配 串扰 电源和地线的噪音及滤波 减少 EMI 的预设计（必要的电感和电容）74TTLVTTL74HC74HCTGTL2.5VMOSVcc5V(7Vm

8、ax)3.3V2.5 5V5V1.5V2.5VVilmax0.8V0.8V0.3xVcc0.8V0.8V0.7VVihmax2.0V2.0V0.7xVcc2.0V1.2V1.7VVolmax2.4V2.2VVcc4.18V1.4V2.5VVohmax0.5V0.55V0.26V0.26V0.6V0.4VVth1.4V1.4V0.5Vcc1.4V1.0V1.25VVihmax7V5.5/6.5VVcc+0.5VVcc+0.5VVcore+0.7V3.3VVilmin-0.4 V-0.5V-0.3V-0.3V-0.3V-0.3V工程化设计要点（三）各逻辑电平系统的输入输出电平范围要求相连器件的输入

9、输出电平匹配工程化设计要点（四）TTL电路的输入电流TTL类型7474LS74ALS 74 AS,F HC/HCT/FACTIil（mA）-1.6mA-0.4mA-0.2mA -0.5mA -1ARCG1 G2R R 的大小决定于 G G1 1的输出低电平和G G2 2的低电平输入电流及允许输入低电平。R R过大或G G2 2的电流大可导致G G2 2输出的错误。而现象可表现为G2生产厂家或批次的差别2maxmaxmax1maxGilitGolVRIVIimax工程化设计要点（五）实体设计阶段:工程化的集中体现PCBPCB设计-综合考虑电性能、可生产、易使用和维修和 不损坏 原器件占有一定的空

10、间,安装、维修和附件还会增加空间，必须考虑相互间及与外部其它部件和机箱的关系，避免相 互冲突或元件损坏最大空间，禁布区（平面和高度限制）原器件按装要考虑安装尺寸的范围和用机器安装的影响 通孔件最小孔径大于插入件最大外径，焊盘最小外径大 于最大孔径加保证不虚焊所须尺寸（PCB工艺影 响孔径和焊盘外径）表面焊接件焊盘尺寸和形状影响可焊性。过小会虚焊，过大会在表面产生过多锡珠造成短路。焊盘尺寸的主要因素：元器件焊接部分的最小和最大尺寸，及可能影响 焊接部分相对位置其它部分最小和最大尺寸 维修烙铁加热 PCB制造的公差 贴片机的对准方式和误差 后两条可作为容限考虑到第一条中设计的尺寸设计时用实物验证，

11、最后必须由小批量和大批 量生产验证。工程化设计要点（六）元件焊盘工程化设计要点（七）元器件间连接必须考虑任何线和过孔都有一定的电阻、电感和电容（分布参数的概念，实际上不存在理想的单独的电阻、电感或电容。任何电阻、电感和电容元件仅在一定的频率范围才是其标称值）高频信号线必须考虑延迟时间和特性阻抗。要控 制时钟线与数据/地址线及同步控制线的线长。通常最大线长决定于最小周期、时钟偏移、输出 驱动最大延迟时间、输入最大预置时间和PCB线的 单位延迟；最小线长决定于时钟偏移、输出驱动最小延迟时 间、输入最小保持时间和PCB线的单位延迟；特性阻抗决定于介电常数、线宽和介质层厚度，注意阻抗的连续性（均匀性）

12、；工程化设计要点（八）Mcrostrip 对高频信号和长的平行线，考虑减少串扰。必须控 制线间距（34倍介质厚度）；若用包地线，必须 注意接地平面过孔的数量和距离。必须注意线宽与允许通过电流的关系，及过孔直 径与允许通过电流的关系。计算实际通过电流，确定最小线宽、过孔直径和过孔数。Strip linePCB设计考虑的两种传输线工程化设计要点（九）PCB设计是减小EMI的关键：时钟芯片电源和地的滤波系统；时钟线过孔和跨岛的控制及处理；时钟边沿的控制；保证地平面连续性；电源平面分割要避免高频信号线在分割区上，并尽 可能避免高频信号线穿岛；外接线插头（机箱外与机箱内）地和电源平面的分 割和/或滤波，低频信号线的高频滤波 减小数据线地址线的过冲、下冲 避免高频脉冲线经过跳线工程化设计要点（十）减少数字信号对模拟信号的干扰；模拟信号中大电 流信号对微、弱信号的干扰；电源和地平面的分割，单端相连 低值电阻、高频低频电容、电感组成电源滤波 数字信号线远离模拟芯片和信号线区