[發明專利]一種PCB在不同導線間距和電壓作用下的壽命預測方法

在審

• 申請號: 201911191745.X
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110956014A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 解傳寧
• 申請（專利權）人: 煙臺大學
• 主分類號: G06F30/398
• 分類號: G06F30/398;G06F119/04;G06F111/10;G06F119/02;G06F115/12
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

1.一種PCB在不同導線間距和電壓作用下的壽命預測方法，其特征在于，所述PCB在不同導線間距和電壓作用下的壽命預測方法具體包括：

第一步，基于退化量分布的方法對獲得的退化數據進行統計分析，得到PCB在不同電壓和導線間距下的可靠度函數和可靠度曲線；

第二步，通過可靠度函數對PCB在不同電壓應力和導線間距綜合作用下的平均壽命進行預測。

2.如權利要求1所述PCB在不同導線間距和電壓作用下的壽命預測方法，其特征在于，第一步中，所述基于退化量分布的方法對退化數據進行統計分析，得到PCB在不同電壓和導線間距下的可靠度函數和可靠度曲線包括：

(1)將性能退化量看作隨機變量，將不同PCB測試樣板在同一時刻的退化數據看作該隨機變量的一組實現，構建Anderson-Darling統計量擬合PCB三組應力水平下各測量時刻的退化量的分布函數類型，確定各個測量時刻的退化量分布族模型為對數正態分布；

(2)構建并計算退化量分布函數的兩個參數模型；

(3)建立PCB在不同偏置電壓和導線間距下的可靠度函數和可靠度曲線。

3.如權利要求2所述PCB在不同導線間距和電壓作用下的壽命預測方法，其特征在于，步驟(2)中，所述構建并計算退化量分布函數的參數模型方法具體包括：

1)PCB在各測量時刻的退化量分布函數為對數正態分布，分布函數為：

其中μ_ijk，σ_ijk分別為對數均值和對數標準差。

式中，參數σ_ijk與應力水平和時間均無關，即σ_ijk＝常數＝σ。

μ_ijk與應力和時間的關系滿足加速模型：由于偏置電壓V和導線間距L的綜合作用對PCB壽命的影響滿足方程t＝AL^mV^r，故當應力為導線間距L_k和電壓應力V_k時，構建對數均值μ_ijk與應力和時間的加速模型，即：

式中，A，m，r，B，m’和r’均為待定系數。

2)在導線間距L_k和電壓應力V_k作用下，投入n_k個樣板做性能退化測試，收集每個樣板在t_j時刻的性能退化數據y_ijk，其中i＝n₁，n₂，…，n_k；且PCB在各測量時刻t_j下的退化量服從對數正態分布，則對數均值估算公式為：

3)根據測試數據計算出三組應力水平組合下各時刻下的μ_ijk的估計值；利用MATLAB擬合函數工具箱，分別對三組應力水平組合下，不同時刻t_j時的μ_ijk進行指數、高斯、多項式、冪函數、威布爾常規函數擬合，得到μ_ijk關于時間t_j的最佳擬合函數為冪函數，即：

式中，a_k和b_k為待定參數；

4)基于步驟2)中的對數均值估算公式計算得到的不同時刻t_j下的μ_ijk值，對步驟3)中的冪函數進行參數估計，求解得到不同應力組合下擬合函數的參數a_k和b_k的估計值；

5)基于步驟4)計算得到的不同應力下參數a_k和b_k的估計值，利用最小二乘法計算步驟1)中對數均值μ_ijk的加速模型中的待定系數：A，m，r，B，m’和r’；

6)樣板退化量服從對數正態分布，退化量的概率密度函數為：

將三組不同應力水平下的所有樣板的退化量作為整體進行分析處理，σ_ijk＝常數＝σ，并根據冪函數公式計算得到對數均值，則退化量的聯合密度函數為

式中，利用極大似然估計法求解得到步驟1)中參數σ²的極大似然估計值。