基于板级电路加速退化数据的可靠性分析

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1、电子产品可靠性与环境试验VoL27No．1Feb．，2009基于板级电路加速退化数据的可靠性分析★王玉明．蔡金燕(军械工程学院光学与电子工程系，河北石家庄O50003)摘要：基于板级电路加速性能退化数据来研究电子产品可靠性评估问题。对电源整板进行80oC、100℃、120℃下加速退化试验，监测到输出电压随温度变化的退化过程。由试验数据对加速性予以定量验证，并基于Weibul1分布采用最小二乘法进行可靠性统计推断。一i。。关键词：加速试验；性能退化；可靠性中图分类号：TB114．3文献标识码：Al

2、文章编号：1672-54

3、68(2009~)0l—Oo09．04ReliabilityAnalysisBasedonCircuitBoardAcceleratedDegradationDataWANGYu—ming，CAIJin—yan(OrdnanceEngineeringCollege，Shijiazhuang050003，China)Abstract：Reliabilityassessmentbasedoncircuitboardaccelerateddegradationdataarestudied．Inaccelerateddegrad

4、ationtestisconductedonpowersupplyboardsunder80oC，100oCand120oC．Thedegradatingoftheoutputvoltageasafunctionofthetemperatureareobserved．Theaccelerationofthetestarequantitativelyvalidatedbasedonthetestdata，andthestatisticalinferencesareobtainedusingtheleastsquareest

5、imationbasedonweibulldistribution．Keywords：acceleratedtest；performancedegradation；reliability1引言民[31等都进行了一定的试验研究．但多基于单个器件或部件．本文对板级电路进行加速退化试验．通过研究产品性能参数变化规律来评估可靠性根据所观测到的退化数据来进行统计分析是可靠性研究的一个新方向。近年来．很多专家对基于性能退化数据评估高可靠、长寿命产品的可靠2退化及加速退化方程性进行了研究．退化数据在可靠性分析中有着重要2．1退化失效模

6、型的实际意义．它不仅可解决无失效数据问题．观察退化过程．更能直接由失效机理建模．使可靠性统一般地，产品退化量(f)；t／>0}可看作一计推断更准确、可信【l1然而由退化数据进行可随机过程，其一维分布G(；t)=JP(t)≤}靠性研究的理论和方法仍处于起步阶段．Lu&是退化量与时间的函数，一维密度为g(；t)。退Meeker、Crk、Carey&Koenig、赵建印【2l和邓爱化型失效产品发生失效与否由失效标准确定．根据★基金项目：国家自然科学基金项目(No．60472009)资助收稿日期：2008—09—17作者简介：王

7、玉明(1981一)，女，河北唐山人，军械工程学院光学与电子工程系博士研究生，研究方向为基于性能退化数据可靠性评定关键技术。DtANzlCHANPINKEKAOXINGYUHuANJINGSHIYAN9电子产品可靠性与环境试验2009缸退化失效定义，当退化量(t)随时间变化首次达不变的前提下．尽量体现加速效果．并考虑到雷达到失效标准Z时．产品发生失效．因此可定义退化实际使用环境．将最低加速温度设定在80℃．以失效产品寿命为：2O℃为阶梯上升．即分别将两块电源板置于80r(t)=inf{t：(f)=，；t0}℃、100cc、

8、120oC下进行加速试验。结果发现，它是失效标准值的函数．称之为退化失效的寿与常温下相比．众多监测节点数据中电源板输出电命变量。根据寿命变量定义，有产品失效分布函压随时间以相同趋势缓慢增加．且与温度有直接的数：关系．变化趋势明显．而其它监测点未观察到有价F(t，，)=P{(，)≤t}值的变化规律．进而确定以输出电压为退化特征被称为退化失效模型四。当退化量呈上升趋势时，量．退化数据如图2所示。可导出退化失效模型与退化量分布函数的关系．有：F(t，，)=p{r)f)=P(f)≥，)=1一G(f；f)即产品失效分布可以通过描述

9、(t)与l之间关系的退化数据模型推导得到[2-31．关系如图1所示，其中厂(t；Z)为产品的寿命分布密度函数。．图2电源板输出电压退化数据以性能退化量分布来描述电源板输出电压的退化一般地．威布尔(Weibul1)分布和对数正态图1寿命分布与退化量分布的关系分布对退化数据有较好的适用性[51．Weibul1分布灵活，对