數(shù)控系統(tǒng)PCB可靠性建模與試驗技術(shù)研究.pdf

1、印刷電路板（PCB）作為電子元器件的載體與信號傳輸樞紐，其可靠性決定了電子產(chǎn)品的可靠性。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，要求PCB不斷向高可靠性、高密度等方向發(fā)展，如何評估PCB在工作環(huán)境下的可靠性，目前尚缺乏相應(yīng)的理論和方法。本文圍繞數(shù)控系統(tǒng)PCB在工作電壓、導(dǎo)線間距、環(huán)境溫度和濕度作用下的性能變化規(guī)律，結(jié)合國家科技重大專項課題，對可靠性建模、試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析和可靠性評估等方面進(jìn)行了系統(tǒng)深入的研究，在理論和工程應(yīng)用上都具有重要的意義。本文的主要

2、研究內(nèi)容包括：
　　通過PCB的失效物理/化學(xué)分析，得到電化學(xué)遷移（ECM）是其絕緣失效的主要原因，為可靠性建模和可靠性試驗提供理論支撐；基于PCB性能失效特征量分析，確立數(shù)控系統(tǒng)PCB的失效判據(jù)，為數(shù)控系統(tǒng)PCB可靠性試驗和分析提供依據(jù)；建立了數(shù)控系統(tǒng)PCB的壽命分布模型，為數(shù)控系統(tǒng)PCB可靠性評估奠定基礎(chǔ)。
　　針對現(xiàn)有濕度臨界值模型的應(yīng)用缺陷，建立了一個以導(dǎo)線間距和偏置電壓為影響應(yīng)力的濕度臨界值模型，設(shè)計加速壽命試驗并

3、進(jìn)行模型參數(shù)辨識和驗證，結(jié)果表明建立的模型可以很好地依據(jù)施加電壓和線路間距預(yù)測引發(fā)數(shù)控系統(tǒng)PCB絕緣失效的濕度臨界值，為數(shù)控系統(tǒng)PCB可靠性設(shè)計和環(huán)境安全控制提供參考依據(jù)。
　　基于數(shù)控系統(tǒng)PCB失效機(jī)理分析，建立了數(shù)控系統(tǒng)PCB溫度和導(dǎo)線間距綜合作用下的加速模型，設(shè)計了雙應(yīng)力加速壽命試驗，試驗結(jié)果表明數(shù)控系統(tǒng)PCB壽命數(shù)據(jù)服從兩參數(shù)的Weibull分布，同時所建立的加速模型較好地描述了數(shù)控系統(tǒng)PCB在溫度和導(dǎo)線間距作用下的壽命特

4、征。
　　針對目前國內(nèi)外關(guān)于電化學(xué)遷移失效時間與PCB導(dǎo)線間距和偏置電壓的關(guān)系模型的研究空白，通過電化學(xué)遷移失效分析，建立了在高溫-高濕-偏置電壓環(huán)境條件下，數(shù)控系統(tǒng)PCB壽命與電場強(qiáng)度、導(dǎo)線間距和偏置電壓的多應(yīng)力加速關(guān)系模型?；诩铀傩阅芡嘶囼?，建立了數(shù)控系統(tǒng)PCB加速退化試驗可靠性統(tǒng)計模型，并通過試驗驗證了統(tǒng)計模型的正確性。
　　本文在提高數(shù)控系統(tǒng)及其零部件可靠性的背景下，圍繞數(shù)控系統(tǒng)PCB可靠性評估與可靠性保障問題，