可靠性預(yù)計(jì)技術(shù)的發(fā)展研究(doc10)-工藝技術(shù)(編輯修改稿)
2025-09-18 21:51 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 預(yù)計(jì)的結(jié)果是正確時(shí)而采用了相似設(shè)備的現(xiàn)場失效率。同時(shí)，當(dāng) RPP 預(yù)計(jì)結(jié)果超出現(xiàn)場失效率上下限區(qū)間時(shí)，可通過上述檢驗(yàn)采用現(xiàn)場失效率的上限或下限值作為預(yù)計(jì)結(jié)果。 RPP 允許用戶根據(jù)試驗(yàn)和相似設(shè)備的現(xiàn)場數(shù)據(jù)對預(yù)計(jì)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整、修正，具備 217 等標(biāo)準(zhǔn)手冊 所沒有的靈活性，這是 RPP 受歡迎的原因之一。據(jù) IEEE 的調(diào)查，進(jìn)行了可靠性預(yù)計(jì)的整機(jī)單位中有 10%采用了 RPP 方法。 企業(yè) ()大量管理資料下載 4 考慮了環(huán)境應(yīng)力篩選等因素的預(yù)計(jì)模型 隨著可靠性技術(shù)的發(fā)展和對可靠性要求的不斷提高，電路板級(jí)和系統(tǒng)級(jí)的環(huán)境應(yīng)力篩選得到越來越廣泛的應(yīng)用，美國 KAMBEA INDUSTRIES 的Kam 等人經(jīng)過大量的研究，認(rèn)為電子產(chǎn)品的失效率隨使用時(shí)間的推移而減少，表現(xiàn)為圖 2 的滾子飛輪形狀，這個(gè)規(guī)律已在航空電子和宇宙飛船電子設(shè)備中得到證實(shí)。 Wang 在缺陷 理論和失效物理學(xué)的基礎(chǔ)上，考慮了 ESS(見圖 2)、元器件生產(chǎn)年代、供應(yīng)商等 217 手冊所沒有反映的因素，建立了以下模型： 式中： Pj(t)— 元器件的失效率公式； tp— 等效 ESS 時(shí)間； j— 第 j 個(gè)元器件； Cj— 元器件 j 的生產(chǎn)年代修正因子； Vj— 元器件 j 供應(yīng)商的修正因子； n— 該元器件的主要缺陷種類數(shù)； Qi— 缺陷 i 在每個(gè)元器件總?cè)毕葜兴嫉谋壤? Si— 由缺陷 i(失效機(jī)理 i)引起失效的威布爾分布概率密度函數(shù)。 設(shè)備和元器件一樣，可靠性有隨制造經(jīng)驗(yàn)增加而提高的過程， Kam 的最終模型考慮了互聯(lián)和互作用失效，考慮了系統(tǒng)的成熟因子，它與系統(tǒng)的生產(chǎn)序號(hào)有關(guān)，系統(tǒng)的失效隨產(chǎn)量的增加成負(fù)冪函數(shù)下降。 5 缺陷理論與失效物理學(xué)預(yù)計(jì)法 以 217 手冊為代表的預(yù)計(jì)法是以大量的現(xiàn)場 和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果為基礎(chǔ)，與具體的失效機(jī)理并沒有對應(yīng)關(guān)系。缺陷理論與失效物理學(xué)的預(yù)計(jì)法則希望在物理學(xué)、化學(xué)、力學(xué)和工程材料學(xué)的基礎(chǔ)上，建立失效機(jī)理模型，從而對元器件的可靠性進(jìn)行預(yù)計(jì)。其建模的前提是： (1)本質(zhì)上所有的失效均起源于內(nèi)在缺陷； (2)所有的失效都是有缺陷的產(chǎn)品在使用應(yīng)力的作用下發(fā)生的耗損性失效； 企業(yè) ()大量管理資料下載 (3)缺陷、失效機(jī)理和應(yīng)力的組合生成一種與累積應(yīng)力的作用有關(guān)的函數(shù)； (4)老化是不可逆的，失效率函數(shù)的形狀和大小依賴于累積工作時(shí)間和當(dāng)前應(yīng)力； (5)時(shí) 間作為與失效事件相關(guān)的獨(dú)立變量，應(yīng)用運(yùn)行的等效時(shí)間來度量，等效時(shí)間反映了任務(wù)環(huán)境和工作剖面。 目前該方法僅在 VHSIC 和 VLSIC 方面取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，獲得了氧化物、金屬化層、熱載流子效應(yīng)、 EOS／ ESD 損傷、污染、封裝等失效率模型，認(rèn)為電路的失效是上述一種或多種失效機(jī)理引起的，總失效率為各失效機(jī)理失效率之和。 217F 附錄中給出了 VHSIC 和 VLSIC CMOS 電路的失效率模型： λp(t)＝ λax(t)＋ λMET(t)＋ λHC(t)＋ λCON(t)＋ λPAC＋ λESD＋ λMIS(t) λp(t)—— 預(yù)計(jì)失效率，與時(shí)間有關(guān)； λCON(t)—— 污染失效率； λOX(t)—— 氧化物失效率；
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