硬件可靠性设计的关键要点

硬件可靠性设计注意点

下述（）不属于产品故障率的浴盆曲线中划分的三个阶段。
D、贮存故障期

两个TTL电平输出的信号可以采用线与的方式实现这两个信号相与的功能
D、错误

以下关于电容可靠性的应用描述，正确的是（）
D、固体铝电解电容的阴极，是高分子聚合物，不是电解液。

关于复位电路描述正确的是
C、复位信号属于敏感信号，要注意避让干扰源。

可靠性是可靠性工程师的事情，跟软硬件工程师无关，认知是否正确
D、错误

GPIO控制LED亮灭，以下描述正确是（）。
D、GPIO使用的时候，需要考虑其能够提供最大电流值，即其驱动能力。

关于电阻使用的可靠性（）。
B、特殊工作场景，需要考虑电阻防硫，需要选用防硫电阻。

为了调试和调节阻值方便，我们可以用电位器直接替代电阻（）。
B、错误

在复位电路中，如果706看门狗的/MR管脚内部不带上拉或下拉功能，/MR信号的上下拉应该怎么设计
A、上拉

在复位电路中，706看门狗的WDI信号超过多长时间不喂狗，看门狗的WDO就会输出低电平（）。
B.1.6S

一般逻辑电平，应该满足什么关系（）。
C.VOH > VIH > VT >VIL >VOL

OD门输出的SCL和SDA信号，上下拉应该如何设计（）。
A、SCL和SDA都上拉

任何电源的纹波噪声都可以按小于电源电压*5%来设计，不要考虑芯片的具体要求（）。
A、错误

不同的电压等级对电源噪声要求也不样，电压越小噪声余量越小。模拟电路对电源要求更高（）。
B.正确

稳压芯片正常工作时，不管负载如何变化，稳压芯片输出的电压值是恒定不变的，不会出现纹波和电压跌
落（）。
A、错误

实际的电容存在寄生电感与等效串联电阻（）。
B、正确

FMEA分析时，优先对高RPN项采取措施，以降低RPN值；不用管RPN数字低但严重程度高的失效模式
A、错误

归一化设计的主要目的是降低成本，对于提升可靠性没有帮助（）。
A、错误

装备测试是生产阶段的功能测试，不属于可靠性测试（）。
A、错误

抗浪涌电阻通过拉长电极间距，使电位梯度平缓，可以减少浪涌对芯片的损坏（）。
B、正确

保险丝的作用是后级短路时可以快速熔断保护，所以电路设计时应该选择快熔保险丝，禁用满熔保险丝
A、错误

由于芯片厂商提供的手册都比较保守，只要系统能够正常工作，对于信号质量和时序刚好超出要求一点是可以接受的（）。
A、错误

如果一个信号不方便测试，可以焊接很长的引线进行测试，完全不会影响测试结果（）。
A、错误

测量差分信号时只关心两个信号之间的电势差，所以示波器及探头不用接地（）。
A、错误

如果单板能连续稳定工作48小时，则可以认为单板稳定、可靠（）。
A、错误

终端开路时，传输线的反射系数为0（）。
A、错误

串扰只在上升沿、下降沿电流变化时产生（）。
A、错误

逻辑电平互联时,应保证合格的噪声容限（Vohmin-Vihmin>=0.4V,Vilmax-Volmax>=0.2V),并且
输出电压不超过输入电压允许范围（）。
A、错误

集成电路芯片的管脚一般不会全部使用，对于不使用的管脚，无需做任何处理（）。
A、错误

使用常用的单端有源探头时，在示波器上设置输入阻抗为（）。
50欧姆

使用常用的单端无源探头时，在示波器上设置输入阻抗为（）。
C、1M欧姆

高速数字电路PCB设计的最佳手段是（）。
B、在硬件方案和PCB设计过程中进行信号完整性分析

某线路中，驱动器的输出内阻为15欧，传输线的特征阻抗为50欧，假如采用始端匹配，则匹配电阻比较合理的值是（）。
B、33欧

以下哪种匹配方式的匹配器件是紧靠驱动端布局的（）。
A、串联匹配

消除传输线的反射带来的影响的方法，不正确的是（）。
D、在传输线终端与地之间加一个电容来消除反射

单板指示灯信号，一般加多大容量的电容来防ESD
A.1nF

对于LVPEL电平输出的时钟驱动器，不用的管脚如何处理（）。
B、悬空处理

对于电子产品来说，筛选效果最好的筛选应力是（）。
C、温度循环
D、随机振动

目前有相当部分叠层功率电感生产厂家对其产品额定电流规格都是沿用传统信号滤波处理用叠层电感额定电流标准来定义，其根据电感的温升电流值来定义其额定工作电流。这种情况下产品设计工程师往往会按照传统功率电感选型经验并根据供应商电感规格书上定义的额定电流值来衡量其实际电路中的额定工作电流，这样一来很可能会导致因电感饱和电流低于电路的实际工作电流，会存在隐患有（）。
A、电感实际工作时因电流过大导致饱和，引起电感量下降幅度过大造成电流纹波超出后级电路最大允许规格范围造成电路干扰，从而无法正常工作甚至损坏；（纹波异常）
B、电路中实际工作电流超过电感的饱和电流有可能会因电感饱和电感量下降产生机械或电子噪音；（啸叫）
C、电路中实际工作电流超过电感的饱和电流会导致因电感饱和，其电感量下降引起电源带负载时输出电压&电流不稳定，造成其它单元电路系统死机等不稳定异常情形；（感值下降）
D、电感额定电流（包括饱和和温升电流）选择余量不足会导致其工作时表面温度过高、整机效率降低、加速电感本身或整机老化使其寿命缩短，（过热）

故障模式是产品发生故障的一种表现形式，常见的故障模式有（）。
A、断裂
B、短路
D、腐蚀

关于建立保持时间描述正确的（）。
A、建立时间(Setup Time)是指触发器的时钟信号上升沿到来以前，数据能够保持稳定不变的时问。
B、输入数据信号应提前时钟上升沿（如上升沿有效）T时间到达芯片，这个T就是建立时间通常所说的 SetupTime。
C、如不满足Setup Time，这个数据就不能被触发器正确采样，只有在下一个时钟上升沿到来时，数据才能被下一级触发器正确采样。
D、保持时间（HoldTime)是指触发器的时钟信号上升沿到来以后，数据保持稳定不变的时问。如果Hold Time不够，数据不能被触发器采样。

关于可靠性设计的表述正确是
C、可靠性设计与电路设计是紧密相关的。
D、可靠性设计不仅仅是电路设计，是结构设计、软件设计等维度的综合。

关于MLCC的应用，以下描述正确的是（）。
A、电压变高时需要考虑电容值可能变小带来的问题。
C、与铝电解电容相比ESR更小。
D、NPO比X5R的温度特性要好很多。

信号输出考虑其信号质量，以下表述正确的是（）。
C、需要兼具考虑信号完整性和电磁兼容。
D、具体串联多少电阻，更稳妥的做法是，应该按照实际计算或者仿真结果。

为改善信号完整性，匹配端接电阻的方式有（）。
A、源端匹配端接
B、末端匹配，末端并联端接
C、戴维南匹配端接
D、RC端接

影响电阻的使用寿命的有（）。
A、温度，温度过高可以很快使其烧毁。
B、环境的酸碱度，直接腐蚀电阻导致其损坏。
C、外力，超过一定的力的限度，电阻就会断裂。
D、空气中的硫元素是电阻的主要杀手。

影响电阻可靠性的参数有（）。
A、温度系数
B、电压系数
C、固有噪声
D、最大工作电压

关于电阻硫化的表述正确是（）。
B、在某些场合仅仅因为在封闭环境中使用了含硫的橡胶、油也会导致在高温下释放的硫导致电阻硫化。
C、一般说来，薄膜电阻是由镍铬合金或氮化钽制成，这种薄膜电阻中不含银，所以天生就具有良好的抗硫化能力。
D、于电阻表面的二次保护层和焊接端头不是严丝合缝的。导致面电极部分暴露在空气中。因此当空气中含有大量硫化气体时，银被硫化物反应成硫化银。由于硫化银不导电，所以随着电阻被硫化，电阻值逐浙增大，直至最终成为开路。

电阻失效的机理可能是（）。
A、导电材料的结构变化
B、硫化
C、气体吸附与解吸
D、氧化
E、有机保护层的影响
F、机械损伤

对于器件失效的情况，并不是完全损坏才算失效，他包括（）。
A、完全丧失原定功能
B、部分功能丧失
C、关键参数发生变化
D、有严重损伤或隐患，继续使用会失去可靠性及安全性

电阻器的电阻值为什么无法理想的达到标称值（）。
A、阻值偏差
B、工作温度
C、电压效应
D、频率效应
E、时间耗散效应
F、外加引力导致电阴变化

电容选型需要关注的参数值有（）。
A、标称电容值
B、允许偏差
C、绝缘电阻
D、额定电压
E、 ESR

电容选型时，以下表述正确的有（）。
B、二氧化锰钽电容的失效模式为燃烧，所以一般不选择
D、大封装的MLCC需要重点考虑应力失效

关于陶瓷电容的描述正确的有（）。
A、独石电容和瓷片电容都是陶瓷电容
D、瓷片电容一般可以耐高压

如果MLCC啸叫，以下可以消除或者减弱啸叫的措施有（）。
A、更改导致啸叫的电压频率，例如提高开关电源的开关频率
B、换固体铝电容或者钽电容
C、使用带支架的MLCC
D、更换小封装的MLCC

三极管的导通电压Vbe与温度变化的关系是怎样的（）。
B、随温度增加而降低
C、随温度降低而升高

DFx设计包含哪些
A、DFM:Design for Manufacture 可生产设计;
B、DFT:Design for Test可测试设;
C、DFD:Design for Diagnosibility 可诊断分析设计;
D、DFE：Design for Environment可环保设计;
E、DFS:Design for Serviceability 可服务设计;
F、DFR：Design forReliability 为可靠性而设计；

电阻在应用时，哪些参数需要降额（）。
A、功率
B、电压
C、温度

下面哪些器件在使用过程中，温度需要降额（）。
A、电容
B、电阻
C、二极管
D、三极管
E、MOS管
F、时钟器件

下列哪些存储器件的擦写次数需要降额设计（）。
A. Nor Flash
B. Nand Flash

逻辑电平匹配应该遵循哪些原则（）。
A、电平关系，驱动器件的输出电压必须处在负载器件所要求的输入电压范围，包括高、低电压值。
B、驱动能力，驱动器件必须能对负载器件提供灌电流最大值。驱动器件必须对负载器件提供足够大的拉电流。
C、时延特性，在高速信号进行逻辑电平转换时，会带来较大的延时，设计时一定要充分考虑其容限。
D、选用电平转换逻辑芯片时应慎重考虑，反复对比。通常逻辑电平转换芯片为通用转换芯片，可靠性高，设计方便，简化了电路，但对于具体的设计电路一定要考虑以上三种情况，合理选用。
E、对上升/下降时间的影响。应保证Tplh和Tphl满足电路时序关系的要求和EMC的要求。

在高速同步系统中，考虑走线长度的时候，不单纯要考虑建立保持时间，还需要考虑哪些因素（）。
A、时钟抖动
B、上升科率
C、串扰

关于旁路电容和去耦电容的描述正确的是（）。
A、旁路电容是把输入信号中的高频噪声作为滤除对象，把前级携带的高频杂波滤除；旁路电容就是针对高频来的，也就是利用了电容的频率阻抗特性
B、去耦电容是把输出信号的干扰作为滤除对象；去耦电容一般都很大，对更高频率的噪声基本无效

关于去耦电容的安装方式，说法正确的是（）。
B、容值小的电容，有最高的谐振频率，去耦半径小，因此放芯片近一点，容值大的电容，其谐振频率低，去耦半径大，可以稍远一点
C、安装电容时，要从焊盘拉出一下段引线通过过孔和电源平面连接，接地段也一样，则电容的电流回路是：电源平面一过孔一引出线一焊盘一电容一焊盘一引出线一过孔一低平面。放置过孔的基本原则就是让这一环路面积最小，减小寄生电感

下列哪些电容在使用时需要区分极性（）。
B、铝电解电容
C、钽电容

常见的利用PCB设计改善散热的方法有哪些（）。
A、加散热铜箔和采用大面积电源地铜箔
B、热过孔
C、IC背面露铜，减小铜皮与空气之间的热阻
D、热敏感器件放置在冷风区
E、将功耗最高和发热最大的器件布置在散热最佳位置附近

下面关于FMEA的说法，正确的是（）。
B、FMEA是一种自下而上的方法，产品设计和生产制造都可以采用FMEA的方法
C、FMEA分析有助于故障预防、故障隔离和故障恢复
D、FMEA分析能够避免或减少潜在失效的发生
E、FMEA能够容易、低成本地对产品或过程进行修改，从而减轻事后危机的修改

下面关于FIT测试的目的描述正确的是（）。
A、可靠性增长，测试发现问题，提高系统可靠性
B、验证系统可靠性，验证系统的故障恢复能力、故障管理能力；
C、对产品故障恢复能力定量估计（可靠性指标验证）；

下面关于广义可靠性的说法，正确的是（）。
A、广义的可靠性包括可靠性（Reliability）、可维修性（Maintainability）和可用性(Availability）
B、可靠性是指产品在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力
C、可维修性是指产品在规定的条件下和规定的时间内，按规定的程序和方法维修时，保持和恢复到规定状态的能力。
D、可用性是指产品在任意随机时刻需要和开始执行任务时，处于可工作或可使用状态的程度。它的概率度量称为可用度

关于HALT试验，说法正确的是（）。
A、通过HALT试验可以暴露试验对象的缺陷或者薄弱环节，寻找改进试验对象的机会
B、HALT实验方法：试验中对试验对象施加的环境应力比试验对象整个生命周期内，包括运输、存储及运行环境内，可能受到的环境应力大得多
D、HALT实验需要找到实验对象的两个极限：工作极限和破坏极限

下列属于可靠性测试的有（）。
A、粉尘试验
B、盐雾试验
C、跌落试验
D、振动试验
E、硫化试验
F、长期温循

以下说法正确的是（）。
A、传输线的特征阻抗等于入射波的电流和入射波电压的比值
B、电磁波在介质中的传输速度和介质的介电常数或等效介电常数有关

信号匹配不好，可能引起下列哪些异常（）。
A、过冲
B、边沿过缓
C、抖动

产生毛刺的原因主要有（）。
A、数字逻辑的竞争冒险
B、串扰
C、阻抗不匹配
D、输入输出状态转换

某信号测试发现有回沟，可能的 原因是（）。
A、没有在末端测试
B、信号走线拓扑不好
C.信号经过的连接器较多

以下哪些措施能够提高PCB的EMC指标（）。
C、增加屏蔽措施
D、增强滤波能力
E、良好的匹配

传输线跨分割为会产生什么影响（）。
A、阻抗失配
B、回流路径增大
C、容易产生串扰
D、容易产出EMC问题

在PCB中引起反射的主要因素有（）。
A、不同布线层阻抗不一样
B、跨平层分隔
D、线宽的变化
E、器件的输入输出阻抗，封装寄生参数

NMOS构成的缓启电路中栅级和源极之间并联电容的主要作用是什么（）。
B、延长米勒平台时间
C、使ID线性可控