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硬件开发规范 v1.0

摘要

本规范定义 Xisound 硬件产品（XiAmp / XiBox / 未来开发套件）从 概念立项到量产 SOP 的完整研发流程。采用业界通用的 EVT / DVT / PVT / SOP 四阶段门禁制，并约束 PCB 设计、BOM 管理、可靠性测试、EMC/EMI、车规认证（AEC-Q100） 等关键环节。适用于所有含 PCB 的硬件产品；纯固件 / 纯芯片 / 纯软件不在本规范管辖内。

1. 适用范围

1.1 覆盖对象

后装算法盒：XiBox 系列
功放模块：XiAmp 系列（标准 / 车规）
开发评估套件：XiDSP EVK / XiAlgo Demo Kit
未来硬件：麦克风阵列、专业监听、车载中控

1.2 不在范围

纯芯片开发（见 ic-dev-spec.md）
纯软件 / 固件（见 sw-dev-spec.md）
OEM 贴牌代工（走商务单独合同）

2. 硬件研发四阶段

2.1 阶段总览

graph LR
    C[Concept<br/>概念立项] --> E[EVT<br/>工程验证]
    E --> D[DVT<br/>设计验证]
    D --> P[PVT<br/>量产验证]
    P --> S[SOP<br/>量产交付]
    S --> M[MP<br/>量产监控]

    class C xyL0
    class E xyL2
    class D xyL3
    class P xyL4
    class S xySuccess
    class M xyL1

2.2 各阶段定义

阶段	英文	核心目标	典型产出	门禁审批
Concept	概念立项	产品定义、BOM 成本初估、关键器件选型	PRD + Spec 初稿	产品总监 + CTO
EVT	Engineering Verification Test	功能跑通、关键指标达标	EVT 样机 ≥ 5 台 + 测试报告	硬件 Leader
DVT	Design Verification Test	全功能 + 可靠性 + EMC	DVT 样机 ≥ 20 台 + 认证测试报告	CTO
PVT	Production Verification Test	产线可复制、良率达标	小批量 100-500 台 + 良率报告	CTO + COO
SOP	Start Of Production	正式量产	量产批次 + FAI 报告	CEO 批准首批

2.3 关键里程碑产出要求

EVT 阶段

原理图冻结（v1.0 Schematic Release）
PCB Layout 完成 + Gerber 出图
≥ 5 台样机，功能覆盖率 ≥ 90%
关键性能（THD+N / SNR / 输出功率等）达 Spec 80% 以上
EVT 评审会通过方能进入 DVT

DVT 阶段

全功能验证 100%
环境可靠性测试（§4）
EMC / EMI 预测试（§5）
车规产品需启动 AEC-Q100 准备（§6）
≥ 20 台样机，用于种子客户试装
DVT 评审会通过方能进入 PVT

PVT 阶段

产线 SOP 文档定稿
工装夹具完备
良率 ≥ 95%（车规 ≥ 98%）
首批 100-500 台量产模拟
PVT 评审会通过方能 SOP

3. PCB 设计规范

3.1 Layer Stack

产品类型	推荐层数	说明
简单算法盒	4 层	信号 / GND / PWR / 信号
多通道功放	6 层	信号×2 / GND×2 / PWR×2
车规高功率	8 层起	含专用散热层与屏蔽层

3.2 信号完整性（SI）基本规则

高速数字信号（I2S / SPI / USB）走阻抗受控线（50/90/100 Ω）
时钟信号远离模拟区（≥ 300 mil），必要时加护地线
模拟地（AGND）与数字地（DGND）单点汇合
电源滤波：每个 IC 脚近端 0.1 μF + 10 μF 组合

3.3 热设计（TH）

功率器件（D 类功放 / LDO）下方铺铜并开散热过孔阵列
DVT 阶段必须做 热成像测试：满载 1 小时，核心器件 ≤ 125 °C 结温
车规产品满载 4 小时工况需通过

3.4 EMC 友好设计

I/O 接口处预留 TVS / 共模电感 / 磁珠位
电源入口预留 π 型滤波
关键时钟加屏蔽罩预留
详见 §5

3.5 PCB 工艺与安全距离

最小线宽 / 线距：≥ 4 mil（外层）/ ≥ 3.5 mil（内层）
高压（> 48 V）区域爬电距离按 IPC-2221 Class 3
安全关键网络（保险丝、喇叭输出）单独标注 NET_SAFETY_* 前缀
所有 PCB 走一致的 Silkscreen 规范（版本号、层数、公司标识、RoHS 标识）

4. BOM 管理

4.1 BOM 结构

AVL（Approved Vendor List）：每个物料至少 2 家合格供应商（关键器件强制）
ECO（Engineering Change Order）：任何 BOM 变更必须走 ECO 流程
Cost Down：季度 Review，替代料需重测关键指标

4.2 物料分级

级别	定义	审批
Class A	核心功能器件（DSP / Codec / 功放 IC）	硬件 Leader + CTO
Class B	关键器件（电感 / 电解电容 / 连接器）	硬件 Leader
Class C	通用器件（0603 电阻电容）	硬件工程师

4.3 替代料规则

Class A 禁止无评审替换
Class B 替换需做差分测试（原料 vs 替代料 × 10 pcs）
Class C 参数等效即可替换，但需登记 ECO

4.4 停产应对（EOL / LTB）

供应商发出 EOL 通知后，48 小时内启动替代料评估
必要时下达 Last Time Buy（LTB） 订单
替代料走 Class A/B 同级审批

5. EMC / EMI 认证流程

5.1 认证矩阵

产品类型	强制认证	可选	目标市场
消费类算法盒	FCC Part 15 Class B / CE EMC / CCC	—	中美欧
车规功放	CISPR 25 / ISO 11452 / AEC-Q100	ASPICE / ISO 26262 功能安全	主机厂前装
工程开发套件	FCC Part 15 Class A	—	仅工程师用户

5.2 认证流程

graph LR
    A[EVT 预测试] --> B{通过?}
    B -- 是 --> C[DVT 正式测试]
    B -- 否 --> D[整改: 滤波/屏蔽/布线]
    D --> A
    C --> E{认证通过?}
    E -- 是 --> F[PVT 批量一致性]
    E -- 否 --> D
    F --> G[正式证书]

    class A xyL2
    class B,E xyWarn
    class C xyL3
    class D xyError
    class F xyL4
    class G xySuccess

5.3 整改优先级

滤波：I/O 端 π 型 / 共模电感
屏蔽：时钟 / 高速信号屏蔽罩
接地：机壳接地路径优化
布线：时钟回流路径优化、敏感信号远离高速

6. 车规认证（AEC-Q100）

6.1 适用产品

XiAmp 车规版
未来前装主机厂产品

6.2 AEC-Q100 核心要求

项	要求	说明
工作温度范围	Grade 1: -40 ~ +125 °C	大部分车规
可靠性测试	HTOL / HTSL / ESD / Latch-up 等	每批 77 片 0 失效
失效率	FIT ≤ 1	每 10^9 小时失效数
PPAP	生产件批准程序	主机厂通用要求

6.3 功能安全（ISO 26262）

车载音频一般为 QM 级（质量管理），如涉及鸣笛 / 警示音 / HUD 语音提示则需提升至 ASIL-A / B。

ASIL 评估 → 由主机厂在 Concept 阶段提出
若为 ASIL-A+：需走 ASPICE Level 2+ 研发流程（独立规范，本文不展开）

7. 可靠性测试

7.1 环境可靠性

测试项	标准	典型条件	消费类	车规
高温工作	IEC 60068-2-2	+55 / +85 °C × 1000 h	✓	✓
低温工作	IEC 60068-2-1	-20 / -40 °C × 1000 h	✓	✓
温湿度循环	IEC 60068-2-30	25↔55 °C, 95% RH	✓	✓
温度冲击	IEC 60068-2-14	-40 ↔ +85 °C, 500 cycles	—	✓
机械振动	IEC 60068-2-6	10-500 Hz, 5 g	✓	✓
机械冲击	IEC 60068-2-27	半正弦 50 g, 11 ms	—	✓
盐雾	IEC 60068-2-52	48 h	—	✓

7.2 电气可靠性

ESD：接触 ±8 kV / 空气 ±15 kV（IEC 61000-4-2）
EFT：±2 kV（电源） / ±1 kV（信号）
Surge：±2 kV（电源 L-N） / ±1 kV（信号）
跌落：1 m 跌落 × 6 面各 1 次

7.3 寿命与 MTBF

消费类 MTBF ≥ 5 万小时
车规 MTBF ≥ 20 万小时
使用 MIL-HDBK-217F 或 Telcordia SR-332 估算

8. 首样评审（FAI）

8.1 FAI 覆盖项

FAI 必检 10 项

8.2 FAI 频次

EVT / DVT / PVT 各批次 SOP 前 100%
量产阶段每周首批抽检 3 台

9. 附录

9.1 相关标准引用

领域	标准
PCB 设计	IPC-2221 / IPC-2222 / IPC-A-610
环境可靠性	IEC 60068 系列 / GB/T 2423
EMC（消费）	CISPR 32 / CISPR 35 / FCC Part 15
EMC（车规）	CISPR 25 / ISO 11452 / ISO 7637
可靠性（车规）	AEC-Q100 / AEC-Q200
功能安全	ISO 26262

9.2 阶段评审模板

每个阶段门禁评审必含： 1. 上一阶段问题清单闭环率 2. 关键指标达成度 3. 风险与应对 4. 下阶段资源与时间 5. Go / No-go 投票（CTO 拥有最终决定权）

9.3 关联文档

9.4 版本历史

版本	日期	要点
v1.0	2026-05-05	首版 · EVT/DVT/PVT/SOP 流程 + PCB/BOM/EMC/车规

hw-dev-spec.md · D1-B-SPEC-002 · v1.0 · 2026-05-05 · Xisound 研发中心