[發(fā)明專利]一種PCB在不同導(dǎo)線間距和電壓作用下的壽命預(yù)測(cè)方法

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• 申請(qǐng)日: 2019-11-28
• 公開（公告）號(hào): CN110956014A
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 解傳寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 煙臺(tái)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/398
• 分類號(hào): G06F30/398;G06F119/04;G06F111/10;G06F119/02;G06F115/12
• 代理公司: 北京金智普華知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11401
• 代理人: 楊采良

本發(fā)明屬于電路板應(yīng)用工程預(yù)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種PCB在不同導(dǎo)線間距和電壓作用下的壽命預(yù)測(cè)方法，對(duì)PCB開展性能退化測(cè)試，得到相應(yīng)的退化數(shù)據(jù)；基于退化量分布的方法對(duì)退化數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到PCB在不同電壓和導(dǎo)線間距下的可靠度函數(shù)和可靠度曲線；通過可靠度函數(shù)對(duì)PCB在不同電壓應(yīng)力和導(dǎo)線間距綜合作用下的平均壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)。本發(fā)明能夠克服現(xiàn)有可靠性測(cè)評(píng)技術(shù)中PCB退化數(shù)據(jù)建模及處理方法中的不足，能夠快速、定量地給出通用PCB在不同電壓應(yīng)力和導(dǎo)線間距綜合作用下的可靠性壽命等指標(biāo)，從而高效、準(zhǔn)確驗(yàn)證PCB在工作條件下能否滿足其設(shè)計(jì)要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電路板應(yīng)用工程預(yù)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種PCB在不同導(dǎo)線間距和電壓作用下的壽命預(yù)測(cè)方法。

背景技術(shù)

目前，業(yè)內(nèi)常用的現(xiàn)有技術(shù)是這樣的：印刷電路板(PCB)作為一種基礎(chǔ)元件，其質(zhì)量性能和可靠性水平成為影響電子設(shè)備完成既定任務(wù)的重要因素之一。由于PCB高密度、多功能的發(fā)展要求，PCB的導(dǎo)線間距越來越小，工作電壓越來越高，這很容易發(fā)生電化學(xué)遷移現(xiàn)象，電化學(xué)遷移會(huì)使PCB絕緣性能發(fā)生退化，甚至發(fā)生線路間的短路、燒毀元器件，因此PCB面臨著越來越多的可靠性問題。因此，定量評(píng)估PCB的可靠性水平，驗(yàn)證其是否滿足工作要求，具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。

目前關(guān)于PCB可靠性技術(shù)主要是可靠性測(cè)試方法的研究，關(guān)于工作條件對(duì) PCB可靠性指標(biāo)的量化研究相對(duì)不足，現(xiàn)有技術(shù)主要是針對(duì)數(shù)控系統(tǒng)PCB進(jìn)行了可靠性試驗(yàn)與研究，采用加速壽命試驗(yàn)或者性能退化試驗(yàn)，構(gòu)建了數(shù)控系統(tǒng) PCB壽命分布模型和壽命與工作應(yīng)力的加速模型，基于壽命(偽壽命)分布方法進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析和可靠性評(píng)估。

綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)存在的問題是：現(xiàn)有技術(shù)中已有的對(duì)導(dǎo)線間距和電壓等應(yīng)力對(duì)PCB可靠性指標(biāo)的評(píng)估方法僅應(yīng)用于數(shù)控成品電路板，本發(fā)明應(yīng)用對(duì)象是通用PCB；且當(dāng)PCB個(gè)體間的退化軌跡差異比較大，無法對(duì)退化數(shù)據(jù)較好地?cái)M合時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)中已有的壽命(偽壽命)分布方法并不能實(shí)現(xiàn)PCB可靠性評(píng)估；且現(xiàn)有技術(shù)中基于退化量分布的PCB可靠性建模及壽命預(yù)測(cè)方法還鮮有提及。

解決上述技術(shù)問題的難度：本發(fā)明采用基于退化量分布的可靠性評(píng)估方法對(duì)PCB進(jìn)行壽命預(yù)測(cè)。該方法建模方法比較復(fù)雜，不僅需要對(duì)各個(gè)測(cè)量時(shí)刻的退化量分布族模型做出判斷，還需要構(gòu)建分布族參數(shù)與時(shí)間及應(yīng)力的關(guān)系函數(shù)，此外，各測(cè)量時(shí)刻的退化量可能不最優(yōu)服從同一分布類型。

解決上述技術(shù)問題的意義：基于退化量分布的評(píng)估方法是將性能退化量看作隨機(jī)變量，將不同產(chǎn)品在同一時(shí)刻的退化數(shù)據(jù)看作該隨機(jī)變量的一組實(shí)現(xiàn)，不需要區(qū)分個(gè)體退化差異而從退化量分布的角度來描述產(chǎn)品的退化。因此，當(dāng) PCB產(chǎn)品個(gè)體間的退化軌跡差異比較大，無法對(duì)退化數(shù)據(jù)較好地?cái)M合時(shí)，本發(fā)明采用的可靠性評(píng)估方法由于獨(dú)特的建模思想而體現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，可以順利實(shí)現(xiàn)PCB在工作條件下的平均壽命預(yù)測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了一種PCB在不同導(dǎo)線間距和電壓作用下的壽命預(yù)測(cè)方法。本發(fā)明在已有研究基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)延伸。本發(fā)明為解決通用PCB在不同導(dǎo)線間距和電壓作用下的壽命評(píng)估問題，對(duì)PCB開展性能退化試驗(yàn)，通過分析退化數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)PCB個(gè)體間的退化軌跡差異比較大，無法對(duì)退化數(shù)據(jù)較好地?cái)M合，采用已有的壽命(偽壽命)分布方法并不能實(shí)現(xiàn)PCB可靠性評(píng)估，因此本發(fā)明使用基于退化量分布的方法對(duì)退化數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，最終可以得到PCB在不同電壓和導(dǎo)線間距下的可靠度函數(shù)和可靠度曲線，通過可靠度函數(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)PCB在不同電壓應(yīng)力和導(dǎo)線間距綜合作用下的平均壽命的預(yù)測(cè)。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種PCB在不同導(dǎo)線間距和電壓作用下的壽命預(yù)測(cè)方法，所述PCB在不同導(dǎo)線間距和電壓作用下的壽命預(yù)測(cè)方法具體包括：

步驟一，對(duì)PCB開展性能退化試驗(yàn)，將采集的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，得到不同應(yīng)力下的PCB退化數(shù)據(jù)與時(shí)間的軌跡曲線；

步驟二，基于退化量分布的方法對(duì)退化數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到PCB在不同電壓和導(dǎo)線間距下的可靠度函數(shù)和可靠度曲線；