[發明專利]元器件失效歸零分析方法與系統

有效

• 申請號: 201210511020.6
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103020436A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 何小琦;來萍;恩云飛;陳媛
• 申請（專利權）人: 工業和信息化部電子第五研究所
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

技術領域

本發明涉及故障診斷技術領域，特別是涉及元器件失效歸零分析方法與系統。

背景技術

電子元器件失效歸零分析的目的是通過失效分析進行失效定位和確定失效機理，提出針對失效原因的改進措施，進而實現質量問題歸零，即達到失效“定位準確、機理清楚、措施有效”的歸零要求。為實現元器件失效歸零，人們采用了各種技術手段。但現有的元器件失效分析技術，多為失效現象觀測技術，而缺少失效信息分析技術，給出的歸零結論與分析經驗的多少有關。因此，如何系統應用失效觀測結果及失效信息進行歸零分析，做到“定位準確”給出元器件內部的失效部位和失效路徑，“機理清楚”給出導致失效的機理原因，“措施有效”提出針對機理原因的有效改進措施，這是失效歸零的關鍵所在。

故障樹分析是一種用于系統可靠性、安全性分析的邏輯推理方法，它通過對導致故障的各種可能因素進行分析和確定邏輯關系，找出系統故障原因，該方法已在航空、電子系統等領域得到廣泛應用。為適應歸零要求，從本世紀初開始，電子元器件逐步借鑒電子整機故障樹分析方法，應用故障樹分析對元器件進行失效歸零分析，但目前需要解決的問題是如何建立元器件故障樹。故障字典法是實現復雜電子整機故障快速定位的一種有效方法，所建立的故障字典必須能反映被測對象的故障原因與可測量外部參數特征之間的關系，為建立這種關系，常用故障樹事件信息來構建這種關系。

采用故障樹及故障字典法的失效診斷和歸零分析有上述優點，所以對于電子整機一般會采用故障樹及故障字典法進行故障診斷和定位，但對于電子元器件，由于電子元器件失效模式的多樣性和失效機理的復雜性，使得一般的故障樹及故障字典法的失效診斷和歸零分析無法準確對電子元器件進行故障定位和診斷。

發明內容

基于此，有必要針對一般的故障樹及故障字典法的失效診斷和歸零分析無法準確對電子元器件進行故障診斷和定位問題，提供一種元器件失效歸零分析方法與系統，實現對電子元器件故障的快速、準確定位和診斷。

一種元器件失效歸零分析方法，包括步驟：

根據所述元器件失效物理的共性特點，建立所述元器件的失效物理故障樹；

根據所述失效物理故障樹將失效物理事件轉為可觀測的節點事件，以使所述失效物理故障樹轉換為失效定位故障樹；

根據所述失效定位故障樹，建立失效機理原因與失效特征相對應的元器件故障字典；

根據所述失效物理故障樹與所述元器件故障字典，對所述元器件進行失效歸零分析。

在其中一個實施例中，所述元器件失效物理的共性特點包括：故障對象、失效模式、失效部位、失效機理、機理因子和影響因素。

在其中一個實施例中，所述步驟將失效物理故障樹轉換為失效定位故障樹具體包括步驟：

確定失效模式與失效機理之間可觀測節點，將不可測量的失效物理事件采用可觀測的節點事件表示；

根據所述元器件的結構和性能特點，選擇表征各節點的特征參數，所述特征參數為可觀測參數，所述可觀測參數具體包括：電性能、熱性能、機械性能、表觀特性、氣密性和環境適應性；

將節點失效事件表示所述元器件的失效事件，用所述可觀測參數表征所述節點失效事件；

建立以所述失效模式為頂事件、以所述可觀測節點為中間事件和以所述失效機理原因為底事件的元器件失效定位故障樹。

在其中一個實施例中，所述步驟根據所述失效定位故障樹，建立失效機理原因與失效特征相對應的元器件故障字典具體包括步驟：

根據所述定位故障樹，確定所述元器件的失效模式集，所述失效模式集包括多個失效模式子集；

根據所述定位故障樹，確定所述失效模式子集在失效模式下的可觀測節點；

根據所述定位故障樹，由所述可觀測節點得出觀測參數，判據所述觀測參數，得出失效模式的可觀測節點特征值；

根據所述可觀測節點特征值，確定所述元器件各種失效模式的特征向量；

根據所述定位故障樹，確定所述元器件的失效機理原因；根據所述失效機理原因與所述可觀測節點特征值，建立所述失效機理原因與所述節點事件失效特征相應的元器件故障字典。

在其中一個實施例中，所述步驟根據所述失效物理故障樹與所述元器件故障字典，對所述元器件進行失效歸零分析具體包括：

根據所述元器件故障字典的節點參數，對所述元器件進行觀測，得到觀測向量的特征值；

比對所述觀測向量的特征值與所述元器件故障字典，確定所述元器件的失效機理原因；

根據所述失效機理原因，在所述失效物理故障樹中查找相應失效機理的機理因子和影響因素，提出針對所述失效機理的措施。