Анализа на доверливост на електронска опрема подложена на шок и вибрации - Преглед

Весник: Шок и вибрации 16 (2009) 45–59
Автори: Robin Alastair Amy, Guglielmo S. Aglietti (Е-пошта: [заштитена по е-пошта]), и Гај Ричардсон
Припадности на авторите: Астронаутичка истражувачка група, Универзитет во Саутемптон, Факултет за инженерски науки, Саутемптон, ОК
Сари Сателит технологија ограничена, Гилдфорд, Сари, ОК

Авторски права 2009 Hindawi Publishing Corporation. Ова е напис со отворен пристап дистрибуиран под лиценцата за наведен извор на Криејтив комонс, која дозволува неограничена употреба, дистрибуција и репродукција на кој било медиум, под услов оригиналното дело да биде правилно цитирано.

Коментари. Во иднина, се очекува целата модерна електронска опрема да има зголемена функционалност, а истовремено да ја одржува способноста да издржи удари и вибрациони оптоварувања. Процесот на предвидување на доверливоста е тежок поради сложените карактеристики на одговор и дефект на електронската опрема, така што моментално постоечките методи се компромис помеѓу точноста на пресметката и трошоците.
Сигурното и брзо предвидување на доверливоста на електронската опрема при работа под динамички оптоварувања е многу важно за индустријата. Оваа статија покажува проблеми во предвидувањето на доверливоста на електронската опрема што ги забавува резултатите. Исто така, треба да се земе предвид дека моделот за доверливост обично се гради земајќи го предвид широк опсег на конфигурации на опрема за голем број слични компоненти. Во овој напис се споредуваат четири класи на методи за предвидување на веродостојноста (референтни методи, тест податоци, експериментални податоци и моделирање на физички причини за неуспех - физика на неуспех) за да се избере можноста за користење на еден или друг метод. Забележано е дека повеќето дефекти во електронската опрема се предизвикани од термички оптоварувања, но овој преглед се фокусира на дефекти предизвикани од шок и вибрации за време на работата.

Белешка на преведувачот. Статијата е преглед на литературата на оваа тема. И покрај неговата релативно старост, тој служи како одличен вовед во проблемот на проценка на веродостојноста со користење на различни методи.

1. Терминологија

BGA топка мрежа низа.
DIP Dual In-line Processor, понекогаш познат како Dual In-line Package.
FE конечен елемент.
PGA пински мрежа низа.
ПХБ печатено коло, понекогаш познато како PWB (Принтирана плочка за ожичување).
PLCC Пластичен носач на чипови со олово.
PTH Plated Through Hole, понекогаш познат како Pin Through Hole.
QFP Quad Flat Pack - исто така познат како галеб крило.
SMA Shape мемориски легури.
SMT технологија за површинска монтажа.

Забелешка од оригиналните автори: Во овој напис, терминот „компонента“ се однесува на специфичен електронски уред што може да се залемени на печатено коло, терминот „пакет“ се однесува на која било компонента на интегрирано коло (обично било која SMT или DIP компонента). Терминот „прикачена компонента“ се однесува на која било комбинирана плочка со печатено коло или компонентен систем, нагласувајќи дека приложените компоненти имаат своја маса и цврстина. (Кристалното пакување и неговото влијание врз доверливоста не се дискутирани во статијата, така што понатаму терминот „пакет“ може да се сфати како „случај“ од еден или друг тип - прибл. превод.)

2. Изјава за проблемот

Ударните и вибрационите оптоварувања што се наметнуваат на ПХБ предизвикуваат стрес на подлогата на ПХБ, пакетите на компонентите, трагите од компонентите и спојките за лемење. Овие напрегања се предизвикани од комбинација на моменти на свиткување во колото и масовната инерција на компонентата. Во најлошото сценарио, овие напрегања може да предизвикаат еден од следниве начини на дефект: раслојување на ПХБ, дефект на спојот за лемење, дефект на оловото или дефект на пакетот на компонентите. Ако се појави некој од овие режими на дефект, најверојатно ќе следи целосен дефект на уредот. Режимот на неуспех за време на работата зависи од типот на пакувањето, својствата на печатеното коло, како и од фреквенцијата и амплитудата на моментите на свиткување и инерцијалните сили. Бавниот напредок во анализата на доверливоста на електронската опрема се должи на бројните комбинации на влезни фактори и режими на дефект што треба да се земат предвид.

Остатокот од овој дел ќе се обиде да ја објасни тешкотијата за истовремено разгледување на различни влезни фактори.

Првиот комплицирачки фактор што треба да се земе предвид е широкиот опсег на типови пакети достапни во модерната електроника, бидејќи секое пакување може да пропадне од различни причини. Тешките компоненти се поподложни на инерцијални оптоварувања, додека одговорот на SMT компонентите е повеќе зависен од искривувањето на плочката. Како резултат на тоа, поради овие основни разлики, овие типови на компоненти имаат во голема мера различни критериуми за дефект врз основа на масата или големината. Овој проблем дополнително се влошува со постојаното појавување на нови компоненти достапни на пазарот. Затоа, секој предложен метод за предвидување на веродостојноста мора да се прилагоди на новите компоненти со цел да има каква било практична примена во иднина. Одговорот на печатеното коло на вибрации се определува со вкочанетоста и масата на компонентите, кои влијаат на локалниот одговор на плочата на печатеното коло. Познато е дека најтешките или најголемите компоненти значително го менуваат одговорот на таблата на вибрации на местата каде што се инсталирани. Механичките својства на ПХБ (Модулот и дебелината на Јанг) може да влијаат на доверливоста на начини што е тешко да се предвидат.

Поцврстата ПХБ може да го намали целокупното време на одговор на ПХБ под оптоварување, но во исто време, всушност може локално да ги зголеми моментите на свиткување што се применуваат на компонентите (Дополнително, од перспектива на термички индуциран дефект, всушност е подобро да се специфицира повеќе компатибилен ПХБ, бидејќи тоа ги намалува топлинските напрегања наметнати на пакувањето - забелешка на авторот). Фреквенцијата и амплитудата на локалните моменти на свиткување и инерцијалните оптоварувања наметнати на оџакот, исто така, влијаат на најверојатниот режим на дефект. Високите фреквентни ниски амплитудни оптоварувања може да доведат до дефект на замор на конструкцијата, што може да биде главната причина за дефект (низок/висок цикличен замор, LCF се однесува на дефекти доминирани од пластична деформација (N_f < 10^6), додека HCF означува еластична деформација дефекти , обично (N_f > 10^6 ) до неуспех [56] - забелешка на авторот) Конечниот распоред на елементите на печатеното коло ќе ја одреди причината за дефектот, што може да настане поради стрес во поединечна компонента предизвикана од инерцијални оптоварувања или локални моменти на свиткување. Конечно, неопходно е да се земе предвид влијанието на човечките фактори и карактеристиките на производството, што ја зголемува веројатноста за дефект на опремата.

Кога се разгледуваат значителен број влезни фактори и нивната сложена интеракција, станува јасно зошто сè уште не е создаден ефикасен метод за предвидување на доверливоста на електронската опрема. Еден од прегледите на литературата препорачани од авторите за ова прашање е претставен во IEEE [26]. Сепак, овој преглед се фокусира главно на прилично широки класификации на моделите на доверливост, како што е методот на предвидување на веродостојноста од референтната литература, експерименталните податоци, компјутерското моделирање на условите за неуспех (Physics-of-Failure Reliability (PoF)) и не се однесува на неуспесите со доволно детали предизвикани од шок и вибрации. Фоучер и сор. Претходната краткост на анализата на методите на PoF, особено како што се применуваат при дефекти на удари и вибрации, заслужува нивно дополнително разгледување. Прегледот сличен на IEEE е во процес на составување од страна на AIAA, но опсегот на прегледот засега е непознат.

3. Еволуција на методите за предвидување на веродостојноста

Најраниот метод за предвидување на веродостојноста, развиен во 1960-тите, моментално е опишан во MIL-HDBK-217F [44] (Mil-Hdbk-217F е најновата и последна ревизија на методот, објавена во 1995 година - белешка на авторот) Користење на овој метод користи база на податоци за дефекти на електронска опрема за да се добие просечниот работен век на плочата со печатено коло што се состои од одредени компоненти. Овој метод е познат како метод за предвидување на веродостојноста од референтна и нормативна литература. Иако Mil-Hdbk-217F станува се повеќе застарен, референтниот метод сè уште се користи денес. Ограничувањата и неточностите на овој метод се добро документирани [42,50], што доведе до развој на три класи на алтернативни методи: компјутерско моделирање на физички неуспешни услови (PoF), експериментални податоци и податоци за теренски тестови.

Методите PoF ја предвидуваат веродостојноста аналитички без да се потпираат на претходно собраните податоци. Сите методи на PoF имаат две заеднички карактеристики на класичниот метод опишан во Стајнберг [62]: прво, се бара одговорот на вибрации на печатеното коло на специфичен стимул за вибрации, потоа се тестираат критериумите за неуспех на поединечните компоненти по изложеноста на вибрации. Важен напредок во методите на PoF е употребата на дистрибуирани (просечни) својства на плочата за брзо генерирање математички модел на печатено коло [54], што значително ја намали сложеноста и времето поминато за прецизно пресметување на одговорот на вибрации на печатениот коло (види Дел 8.1.3). Неодамнешните случувања во техниките на PoF го подобрија предвидувањето на неуспехот за лемените компоненти со технологија за површинско монтирање (SMT); сепак, со исклучок на методот Баркерс [59], овие нови методи се применливи само за многу специфични комбинации на компоненти и печатени кола. Има многу малку достапни методи за големи компоненти како трансформатори или големи кондензатори.
Методите на експериментални податоци го подобруваат квалитетот и можностите на моделот што се користи во методите за предвидување на веродостојноста засновани на референтна литература. Првиот метод заснован на експериментални податоци за предвидување на доверливоста на електронската опрема беше опишан во труд од 1999 година користејќи го методот HIRAP (Honeywell In-service Reliability Assessment Program), кој беше креиран во Honeywell, Inc. [20]. Методот на експериментални податоци има голем број на предности во однос на методите за предвидување на веродостојноста користејќи референтна и нормативна литература. Неодамна, се појавија многу слични методи (REMM и TRACS [17], исто така FIDES [16]). Методот на експериментални податоци, како и методот на предвидување на веродостојноста со користење на референтна и нормативна литература, не ни дозволуваат задоволително да ги земеме предвид изгледот на таблата и оперативното опкружување на неговата работа при проценката на веродостојноста. Овој недостаток може да се коригира со користење на податоци за дефекти од табли кои се слични по дизајн или од плочи кои биле изложени на слични работни услови.

Методите на експериментални податоци зависат од достапноста на обемна база на податоци што содржи податоци за падовите со текот на времето. Секој тип на дефект во оваа база на податоци мора правилно да се идентификува и да се утврди неговата основна причина. Овој метод за проценка на доверливост е погоден за компании кои произведуваат ист тип на опрема во доволно големи количини за да може да се обработи значителен број дефекти за да се процени доверливоста.

Методите за тестирање на доверливоста на електронските компоненти се користат од средината на 1970-тите и обично се поделени на забрзани и незабрзани тестови. Основниот пристап е да се спроведат хардверски тест работи што ќе ја креираат очекуваната работна средина што е можно пореално. Тестовите се изведуваат додека не се случи дефект, што овозможува предвидување на MTBF (средно време помеѓу неуспесите). Ако MTBF се процени дека е многу долг, тогаш времетраењето на тестот може да се намали со забрзано тестирање, кое се постигнува со зголемување на факторите на работната средина и користење на позната формула за поврзување на стапката на неуспех во забрзаниот тест со стапката на неуспех што се очекува во операција. Ова тестирање е од витално значење за компонентите со висок ризик од неуспех, бидејќи му обезбедува на истражувачот највисоко ниво на податоци за доверба, сепак, би било непрактично да се користи за оптимизација на дизајнот на таблата поради долгите времиња на повторување на студијата.

Брзиот преглед на работата објавена во 1990-тите сугерира дека ова беше период кога експерименталните податоци, податоците од тестот и методите на PoF се натпреваруваа едни со други за да ги заменат застарените методи за предвидување на веродостојноста од референтните книги. Сепак, секој метод има свои предности и недостатоци, и кога се користи правилно, дава вредни резултати. Како последица на тоа, IEEE неодамна објави стандард [26] кој ги наведува сите методи за предвидување на сигурност што се користат денес. Целта на IEEE беше да подготви водич што ќе му обезбеди на инженерот информации за сите достапни методи и за предностите и недостатоците својствени за секој метод. Иако пристапот IEEE е сè уште на почеток на долга еволуција, се чини дека има свои заслуги, бидејќи AIAA (Американскиот институт за аеронаутика и астронаутика) го следи со упатство наречено S-102, кое е слично на IEEE, но го зема предвид и релативниот квалитет на податоците од секој метод [27]. Овие водичи се наменети само да ги спојат методите што циркулираат низ светската литература објавена на овие теми.

4. Дефекти предизвикани од вибрации

Голем дел од минатото истражување првенствено се фокусираше на случајни вибрации како оптоварување на ПХБ, но следнава студија конкретно ги разгледува неуспесите поврзани со удари. Таквите методи нема целосно да се дискутираат овде бидејќи спаѓаат во класификацијата на методите на PoF и се дискутирани во деловите 8.1 и 8.2 од овој член. Heen и сор. Лау и сор. Pitarresi et al. Стајнберг [24] обезбедува цело поглавје за дизајнот и анализата на погодената електронска опрема, опфаќајќи и како да се предвиди шок-околината и како да се обезбедат перформансите на електронските компоненти. Сухир [36] опиша грешки во линеарните пресметки на одговорот на печатеното коло на ударното оптоварување применето на прицврстувачите на таблата. Така, методите на референтни и експериментални податоци може да ги земат предвид дефектите на опремата поврзани со влијанието, но овие методи имплицитно ги опишуваат неуспесите со „влијание“.

5. Референтни методи

Од сите достапни методи опишани во прирачниците, ќе се ограничиме на само два кои го сметаат за неуспех на вибрациите: Mil-Hdbk-217 и CNET [9]. Mil-Hdbk-217 е прифатен како стандард од повеќето производители. Како и сите рачни и референтни методи, тие се засноваат на емпириски пристапи кои имаат за цел да ја предвидат веродостојноста на компонентите од експериментални или лабораториски податоци. Методите опишани во референтната литература се релативно едноставни за имплементација, бидејќи не бараат сложено математичко моделирање и користат само типови на делови, број на делови, услови за работа на таблата и други лесно достапни параметри. Влезните податоци потоа се внесуваат во моделот за да се пресмета времето помеѓу неуспесите, MTBF. И покрај неговите предности, Mil-Hdbk-217 станува се помалку популарен [12, 17,42,50,51]. Ајде да разгледаме нецелосна листа на ограничувања за неговата применливост.

1. Податоците се повеќе се застарени, последен пат се ажурирани во 1995 година и не се релевантни за новите компоненти, нема шанси моделот да се ревидира бидејќи Одборот за подобрување на стандардите за одбрана одлучи да дозволи методот „умре од природна смрт“ [ 26].
2. Методот не дава информации за режимот на неуспех, така што распоредот на ПХБ не може да се подобри или оптимизира.
3. Моделите претпоставуваат дека дефектот е независен од дизајнот, игнорирајќи го распоредот на компонентите на ПХБ, меѓутоа, познато е дека распоредот на компонентите има големо влијание врз веројатноста за дефект. [50].
4. Собраните емпириски податоци содржат многу неточности, податоците се користат од компоненти од прва генерација со неприродно висока стапка на дефект поради погрешна евиденција за време на работа, поправка итн., што ја намалува веродостојноста на резултатите од предвидувањето на веродостојноста [51].

Сите овие недостатоци укажуваат дека употребата на референтни методи треба да се избегнува, меѓутоа, во границите на допуштеноста на овие методи, мора да се имплементираат голем број барања од техничката спецификација. Затоа, референтните методи треба да се користат само кога е соодветно, т.е. во раните фази на дизајнирање [46]. За жал, дури и на оваа употреба треба да се пристапи со одредена претпазливост, бидејќи овие типови методи не се ревидирани од 1995 година. Затоа, референтните методи се инхерентно лоши предвидувачи за механичка сигурност и треба да се користат со претпазливост.

6. Методи за тестирање на податоци

Методите на тест податоци се наједноставните достапни методи за предвидување на веродостојноста. Прототипот на предложениот дизајн на плочата за печатено коло е подложен на еколошки вибрации репродуцирани на лабораториска клупа. Следно, се анализираат параметрите на уништување (MTTF, спектар на удари), а потоа се користи за пресметување на индикаторите за доверливост [26]. Методот на тест податоци треба да се користи земајќи ги предвид неговите предности и недостатоци.
Главната предност на методите на податоци за тестирање е високата точност и веродостојноста на резултатите, така што за опремата со висок ризик од дефект, последната фаза од процесот на дизајнирање секогаш треба да вклучува тестирање за квалификација на вибрации. Недостаток е долгото време потребно за производство, инсталирање и вчитување на тест парчето, што го прави методот несоодветен за подобрување на дизајнот на опремата со голема веројатност за дефект. За итеративен процес на дизајнирање производ, треба да се земе предвид побрз метод. Времето на изложеност на оптоварување може да се намали со забрзано тестирање доколку се достапни сигурни модели за последователна пресметка на вистинскиот век на употреба [70,71]. Сепак, забрзаните методи на тестирање се посоодветни за моделирање на термички дефекти отколку дефекти со вибрации. Тоа е затоа што е потребно помалку време за тестирање на ефектите на топлинските оптоварувања на опремата отколку за тестирање на ефектите од оптоварувањето со вибрации. Ефектот на вибрации може да се појави во производот само по долго време.

Како последица на тоа, методите за тестирање генерално не се користат за дефекти на вибрации, освен ако постојат олеснителни околности, како што се ниските напони што резултираат со многу долго време до дефект. Примери на методи за проверка на податоците може да се видат во делата на Харт [23], Hin et al. [24], Ли [37], Лау и сор. [36], Шети и сор. [57], Ванг и сор. [40], Џих и Јунг [15]. Добар општ преглед на методот е даден во IEEE [67].

7. Методи на експериментални податоци

Методот на експериментални податоци се заснова на податоци за дефекти од слични печатени кола кои биле тестирани под одредени работни услови. Методот е точен само за печатени плочки кои ќе доживеат слични оптоварувања. Методот на експериментални податоци има два главни аспекти: изградба на база на податоци за дефекти на електронските компоненти и имплементација на методот врз основа на предложениот дизајн. За да се изгради соодветна база на податоци, мора да има релевантни податоци за неуспехот што се собрани од слични дизајни; тоа значи дека мора да постојат податоци за дефекти на слична опрема. Неисправната опрема, исто така, мора да се анализира и правилно да се соберат статистики, не е доволно да се наведе дека даден дизајн на ПХБ не успеал по одреден број часови, мора да се одреди локацијата, режимот на дефект и причината за дефектот. Доколку сите претходни податоци за неуспехот не се темелно анализирани, ќе биде потребен долг период на собирање податоци пред да може да се користи методот на експериментални податоци.

Можно решение за ова ограничување е да се имплементира високо забрзано тестирање на животниот циклус (HALT) со цел брзо да се изгради база на податоци за стапката на неуспех, иако прецизното репродуцирање на параметрите на животната средина е предизвик, но од витално значење [27]. Опис на втората фаза од спроведувањето на методот на експериментални податоци може да се прочита во [27], што покажува како да се предвиди MTBF за предложен дизајн ако дизајнот што се тестира е добиен со модификација на постоечка табла за која веќе постојат детални податоци за дефект . Други прегледи на методите на експериментални податоци се опишани од различни автори во [11,17,20,26].

8. Компјутерска симулација на услови на дефект (PoF)

Техниките за компјутерско моделирање за услови на неуспех, исто така наречени модели на стрес и оштетување или модели на PoF, се имплементирани во процес на предвидување на сигурност во два чекора. Првата фаза вклучува пребарување на одговорот на плочата на печатеното коло на динамичното оптоварување наметнато врз неа; во втората фаза, одговорот на моделот се пресметува за да се обезбеди даден индикатор за доверливост. Поголемиот дел од литературата често се посветува и на методот на предвидување одговор и на процесот на наоѓање критериуми за неуспех. Овие два методи најдобро се разбираат кога се опишуваат независно, така што овој преглед ќе ги разгледа овие два чекори одделно.

Помеѓу фазите на предвидување на одговорот и барање критериуми за неуспех, множеството податоци создадено во првата фаза и користено во втората се пренесува на моделот. Променливата на одговорот еволуираше од користењето на влезното забрзување на шасијата [15,36,37,67], преку вистинското забрзување кое го доживува компонентата за да ги земе предвид различните вибрациски реакции на различни распореди на ПХБ [40], и на крајот до разгледување локална екскурзија [62] или локални моменти на свиткување [59] доживеани од PCB локално на компонентата.

Забележано е дека дефектот е функција на распоредот на компонентите на плочата за печатено коло [21,38], така што моделите што вклучуваат локална реакција на вибрации се со поголема веројатност да бидат точни. Изборот кој параметар (локално забрзување, локално отклонување или момент на свиткување) е одлучувачки фактор за дефект зависи од конкретниот случај.
Ако се користат SMT компоненти, моментите на искривување или свиткување може да бидат најзначајните фактори за дефект; за тешките компоненти, локалното забрзување обично се користи како критериум за дефект. За жал, не е спроведено истражување за да се покаже кој тип на критериуми е најсоодветен во даден сет на влезни податоци.

Важно е да се земе предвид соодветноста на кој било употребен метод PoF, бидејќи не е практично да се користи кој било метод PoF, аналитички или FE, кој не е поддржан со податоци од лабораториски тестови. Дополнително, важно е да се користи кој било модел само во рамките на неговата применливост, што за жал ја ограничува применливоста на повеќето актуелни модели на PoF да се користат во многу специфични и ограничени услови. Добри примери за дискусија за методите на PoF се опишани од различни автори [17,19,26,49].

8.1. Предвидување на одговор

Предвидувањето на одговорот вклучува користење на геометријата и својствата на материјалот на структурата за да се пресмета потребната променлива на одговор. Овој чекор се очекува да го долови само целокупниот одговор на основната ПХБ, а не одговорот на поединечните компоненти. Постојат три главни типа на методи за предвидување одговор: аналитички, детални FE модели и поедноставени FE модели, опишани подолу. Овие методи се фокусираат на инкорпорирање на вкочанетоста и масовните ефекти на додадените компоненти, но сепак е важно да не се изгуби од вид важноста за прецизно моделирање на ротационата вкочанетост на работ на ПХБ бидејќи тоа е тесно поврзано со точноста на моделот (ова е дискутирано во Дел 8.1.4). Сл. 1. Пример за детален модел на плоча за печатено коло [53].

8.1.1. Предвидување на аналитички одговор

Стајнберг [62] го дава единствениот аналитички метод за пресметување на одговорот на вибрации на печатено коло. Стајнберг наведува дека амплитудата на осцилација при резонанца на електронска единица е еднаква на два пати поголем од квадратниот корен од резонантната фреквенција; оваа изјава се заснова на недостапни податоци и не може да се потврди. Ова овозможува аналитичко пресметување на динамичкото отклонување при резонанца, кое потоа може да се користи за пресметување или на динамичкото оптоварување од тешка компонента или на искривувањето на плочата на печатеното коло. Овој метод не создава директно локален одговор на ПХБ и е компатибилен само со критериумите за неуспех засновани на отклон, опишани од Стајнберг.

Валидноста на претпоставката за дистрибуција на функцијата за пренос врз основа на мерењата на амплитудата е дискутабилна бидејќи Pitarresi et al. Hz), што би довело до големо потценување на одговорот на таблата на вибрации.

8.1.2. Детални FE модели

Некои автори ја демонстрираат употребата на детални FE модели за пресметување на одговорот на вибрации на печатено коло [30,37,53, 57,58] (Слика 1-3 покажува примери со зголемено ниво на детали), но употребата на овие методите не се препорачуваат за комерцијален производ (освен ако само точното предвидување на локалниот одговор не е апсолутно неопходно), бидејќи времето потребно за изградба и решавање на таков модел е прекумерно. Поедноставените модели произведуваат податоци со соодветна точност многу побрзо и по пониска цена. Времето потребно за изградба и решавање на детален FE модел може да се намали со користење на JEDEC 4 пружинските константи објавени во [33-35], овие пружински константи може да се користат наместо деталниот FE модел на секоја жица. Дополнително, методот на подструктура (понекогаш познат како метод на суперелемент) може да се имплементира за да се намали времето на пресметување потребно за решавање на деталните модели. Треба да се забележи дека деталните FE модели често ги замаглуваат линиите помеѓу критериумите за предвидување одговор и неуспех, така што работата наведена овде може исто така да спаѓа во списокот на дела што содржат критериуми за неуспех.

8.1.3. Дистрибуирани FE модели

Поедноставените FE модели го намалуваат создавањето на моделот и времето на решавање. Додадената маса на компонентата и нејзината вкочанетост може да се претстават со едноставно симулирање на празна ПХБ со зголемена маса и вкочанетост, каде што ефектите од масата и вкочанетоста се инкорпорирани со локално зголемување на Јанг модулот на ПХБ.

Сл. 2. Пример за детален модел на QFP компонента со помош на симетрија за да се поедностави процесот на моделирање и да се намали времето на решавање [36]. Сл. 3. Пример за детален FE модел на J-олово [6].

Факторот за подобрување на вкочанетоста може да се пресмета со физичко отсекување на прицврстениот член и примена на методи за испитување на свиткување [52]. Питареси и сор. [52,54] го испитуваше ефектот на поедноставување на додадената маса и вкочанетост обезбедени од компонентите прикачени на плочата за печатено коло.

Првиот труд испитува еден случај на поедноставен FE модел на печатено коло, потврден според експериментални податоци. Главната област на интерес на овој труд е одредувањето на дистрибуирани својства, со предупредување дека е потребна висока точност на торзионата вкочанетост за точен модел.

Втората статија разгледува пет различни наполнети ПХБ, секој моделиран со неколку различни нивоа на поедноставување на неговиот состав. Овие модели се споредуваат со експериментални податоци. Овој труд завршува со некои поучни набљудувања на корелацијата помеѓу односот на маса-вкочанетост и точноста на моделот. И двата труда користат само природни фреквенции и MEC (критериуми за модално осигурување) за да ја одредат корелацијата помеѓу двата модели. За жал, грешката во природната фреквенција не може да даде никакви информации за грешката во локалните забрзувања или моменти на свиткување, а MKO може само да ја даде целокупната корелација помеѓу два природни режими, но не може да се користи за пресметување на процентуалната грешка на забрзување или искривување. Користејќи комбинација од нумеричка анализа и компјутерска симулација, Цифуентес [10] ги прави следните четири набљудувања.

1. Симулираните режими мора да содржат најмалку 90% вибрирачка маса за точна анализа.
2. Во случаи кога отстапувањата на таблата се споредливи со нејзината дебелина, нелинеарната анализа може да биде посоодветна од линеарната анализа.
3. Малите грешки во поставувањето на компонентите може да предизвикаат големи грешки во мерењата на одговорот.
4. Точноста на мерењето на одговорот е почувствителна на грешки во масата отколку на вкочанетост.

8.1.4. Гранични услови

Коефициентот на вкочанетост на ротација на рабовите на ПХБ има значително влијание врз точноста на пресметаниот одговор [59] и во зависност од специфичната конфигурација е од многу поголема важност од додадената маса и вкочанетост на компонентата. Моделирањето на вкочанетоста на ротациониот раб како нула (во суштина само поддржана состојба) обично дава конзервативни резултати, додека моделирањето како цврсто стегнато обично ги потценува резултатите, бидејќи дури и најцврстите механизми за стегање на ПХБ не можат да обезбедат состојба на целосно стегнат раб. Баркер и Чен [5] ја потврдуваат аналитичката теорија со експериментални резултати за да покажат како ригидноста на ротацијата на рабовите влијае на природната фреквенција на ПХБ. Главното откритие на оваа работа е силната корелација помеѓу вкочанетоста на ротација на рабовите и природните фреквенции, во согласност со теоријата. Ова исто така значи дека големите грешки во моделирањето на ротационата вкочанетост на рабовите ќе доведат до големи грешки во предвидувањето на одговорот. Иако оваа работа беше разгледана во одреден случај, таа е применлива за моделирање на сите видови механизми за гранични услови. Користење на експериментални податоци од Лим и сор. [41] дава пример за тоа како може да се пресмета ротационата вкочанетост на рабовите за да се користи FE во модел на ПХБ; ова се постигнува со користење на метод прилагоден од Баркер и Чен [5]. Ова дело покажува и како да се одреди оптималната локација на која било точка во структурата за да се максимизираат природните фреквенции. Работи кои конкретно го разгледуваат ефектот на модифицирање на граничните услови за намалување на одговорот на вибрации, исто така постојат од Гуо и Жао [21]; Аглиети [2]; Aglietti и Schwingshackl [3], Lim et al. [41].

8.1.5. Предвидувања за влијанието на ударите и вибрациите

Питареси и сор. [53-55] користете детален FE модел на ПХБ за да ја предвидите реакцијата на удар и вибрации на плоча со компоненти претставени како 3Д блокови. Овие модели користеа експериментално утврдени коефициенти на постојана амортизација за да го подобрат предвидувањето на одговорот при резонанца. Спектарот на одговор на ударот (SRS) и методите за мерење на времето беа споредени за предвидување на одговорот на ударот, при што двата методи беа компромис помеѓу точноста и времето на решение.

8.2. Критериуми за отфрлање

Критериумите за дефект земаат мерка за одговорот на ПХБ и ја користат за да изведат метрика за дефект, каде што метриката за дефект може да биде средно време помеѓу дефекти (MTBF), циклуси до неуспех, веројатност за работа без дефект или која било друга метрика на доверливост (види IEEE [26]; Jensen [28] 47]; O'Connor [XNUMX] за дискусија за метрика на неуспех). Многуте различни пристапи за генерирање на овие податоци можат погодно да се поделат на аналитички и емпириски методи. Емпириските методи генерираат податоци за критериумите за неуспех со вчитување на тест примероци на компоненти до потребното динамичко оптоварување. За жал, поради широкиот опсег на влезни податоци (типови на компоненти, дебелини и оптоварување на ПХБ) што се можни во пракса, објавените податоци веројатно нема да бидат директно применливи бидејќи податоците се валидни само во многу посебни случаи. Аналитичките методи не страдаат од такви недостатоци и имаат многу поширока применливост.

8.2.1. Емпириски критериуми за неуспех

Како што беше наведено претходно, ограничувањето на повеќето емпириски модели е тоа што тие се применливи само за конфигурации кои вклучуваат иста дебелина на ПХБ, слични типови на компоненти и влезно оптоварување, што е малку веројатно. Сепак, достапната литература е корисна од следниве причини: дава добри примери за извршување на тестови за неуспех, нагласува различни опции за метрика на неуспех и обезбедува вредни информации во врска со механиката на дефект. Ли [37] создаде емпириски модел за да ја предвиди веродостојноста на 272-пински BGA и 160-пински QFP пакети. Оштетувањето од замор во спроводниците и во телото на опаковката е испитувано, а експерименталните резултати се во добра согласност со анализата на штетата базирана на стрес, пресметана со користење на детален FE модел (види исто така Li и Poglitsch [38,39]). Процесот произведува кумулативно оштетување за дадено ниво на забрзување на вибрациите на влезниот сигнал за вибрации.
Лау и сор. Liguore и Followell [36] ги испитуваа дефектите на LLCC и J-оловните компоненти со менување на локалното забрзување низ сервисните циклуси. Локалното забрзување се користи за разлика од влезното забрзување на шасијата, а ефектот на температурата врз резултатите од тестот беше испитан. Написот, исто така, упатува на истражување за ефектот на дебелината на ПХБ врз доверливоста на компонентата.

Гуо и Жао [21] ја споредуваат веродостојноста на компонентите кога локалната торзиона кривина се користи како оптоварување, за разлика од претходните студии кои користеле забрзување. Се симулира оштетување од замор, а потоа моделот FE се споредува со експериментални резултати. Написот исто така дискутира за оптимизирање на распоредот на компонентите за да се подобри доверливоста.

Хем и Ли [22] презентираат метод на тест податоци за проблемот на одредување на напрегањата на оловното лемење при циклично торзионо оптоварување. Естес и соработниците [15] го разгледаа проблемот со неуспехот на компонентите на галеб (GOST IEC 61188-5-5-2013) со применето влезно забрзување и термичко оптоварување. Проучените компоненти се типови на пакети чипови CQFP 352, 208, 196, 84 и 28, како и FP 42 и 10. Статијата е посветена на дефект на електронските компоненти поради флуктуации во орбитата на геостационарен сателит на Земјата, времето помеѓу неуспесите е даден во однос на годините на летот на геостационарни или ниски земјини орбити. Забележано е дека неуспехот на жиците на галебникот е поверојатно на места во контакт со телото на пакувањето отколку на спојот за лемење.

Џих и Јунг [30] ги разгледуваат дефектите на опремата предизвикани од инхерентни производствени дефекти во спојот за лемење. Ова се прави со креирање на многу детален FE модел на ПХБ и наоѓање на спектрална густина на моќност (PSD) за различни должини на пукнатини во производството. Ligyore, Followell [40] и Shetty, Reinikainen [58] сугерираат дека емпириските методи произведуваат најточни и најкорисни податоци за неуспех за специфични конфигурации на поврзани компоненти. Овие видови методи се користат ако одредени влезни податоци (дебелина на плочата, тип на компонента, опсег на закривеност) може да се одржуваат константни во текот на дизајнот или ако корисникот може да си дозволи да изврши вистински тестови од овој вид.

8.2.2. Аналитички критериум за неуспех

SMT модели на аголни споеви

Различни истражувачи кои ги разгледуваат дефектите на аголните пинови на SMT сугерираат дека ова е најчеста причина за дефект. Трудовите на Сидарт и Баркер [59] ја комплетираат претходната серија на трудови со презентирање на модел за одредување на напрегањето на SMT аголните одводи и компонентите на водовите на јамката. Предложениот модел има грешка помала од 7% во споредба со деталниот FE модел за шест најлоши сценарија. Моделот се заснова на формула претходно објавена од Баркер и Сидарт [4], каде што беше моделиран отклонот на прицврстениот дел подложен на момент на свиткување. Трудот на Сухир [63] аналитички ги испитува напрегањата што се очекуваат во терминалите на пакетот поради локално применетите моменти на свиткување. Баркер и Сидарт [4] се надоврзуваат на работата на Сухир [63], Баркер и други [4], кој го разгледува влијанието на водечката ротациона вкочанетост. Конечно, Баркер и сор.

Соодветно е овде да се спомене работата на константите на оловните пружини JEDEC, кои во голема мера го поедноставија создавањето модели на оловни компоненти [33-35]. Може да се користат пружински константи наместо детален модел на поврзување на оловото; времето потребно за изградба и решавање на FE моделот ќе се намали во моделот. Употребата на такви константи во моделот на компонентата FE ќе спречи директно пресметување на локалните напрегања на олово. Наместо тоа, ќе се даде целокупното сојување на олово, кое потоа треба да биде поврзано или со локалните напрегања на олово или со критериумите за откажување на олово врз основа на животниот циклус на производот.

Податоци за замор на материјалот

Повеќето податоци за дефект на материјалите што се користат за лемење и компоненти се првенствено поврзани со термички дефект, а релативно малку податоци постојат поврзани со дефект на замор. Главна референца во оваа област е дадена од Сандор [56], кој дава податоци за механиката на замор и дефект на легурите за лемење. Стајнберг [62] го разгледува неуспехот на примероците за лемење. Податоците за замор за стандардни лемови и жици се достапни во трудот на Јамада [69].

Сл. 4. Вообичаената положба на дефект од прирачникот за QFP компонентите е блиску до телото на пакувањето.

Неуспесите во моделирањето поврзани со одлепувањето на лемењето е предизвик поради необичните својства на овој материјал. Решението на ова прашање зависи од компонентата што треба да се тестира. Познато е дека за QFP пакетите тоа обично не се зема предвид, а веродостојноста се проценува со помош на референтна литература. Но, ако се пресмета лемењето на големи BGA и PGA компоненти, тогаш оловните врски, поради нивните необични својства, можат да влијаат на дефект на производот. Така, за QFP пакетите, својствата на замор на олово се најкорисните информации. За BGA, информациите за издржливоста на спојките за лемење подложени на моментална пластична деформација се покорисни [14]. За поголеми компоненти, Стајнберг [62] обезбедува податоци за напонот за извлекување на зглобот за лемење.

Модели со дефект на тешки компоненти

Единствените модели на неуспех што постојат за тешките компоненти се претставени во трудот на Steinberg [62], кој ја испитува цврстината на истегнување на компонентите и дава пример за тоа како да се пресмета максимално дозволеното напрегање што може да се примени на поврзување со олово

8.3. Заклучоци за применливоста на PoF моделите

Следниве заклучоци се направени во литературата во врска со методите на PoF.

Локалниот одговор е од клучно значење за предвидување на дефект на компонентата. Како што е забележано во Ли, Поглич [38], компонентите на рабовите на ПХБ се помалку подложни на дефект отколку оние лоцирани во центарот на ПХБ поради локалните разлики во свиткување. Следствено, компонентите на различни локации на ПХБ ќе имаат различни веројатности за дефект.

Локалната кривина на таблата се смета за поважен критериум за неуспех од забрзувањето за SMT компонентите. Неодамнешните работи [38,57,62,67] покажуваат дека кривината на таблата е главниот критериум за неуспех.

Различни типови на пакети, како по бројот на пиновите, така и по типот што се користат, се инхерентно посигурни од другите, без оглед на специфичната локална средина [15,36,38].
Температурата може да влијае на сигурноста на компонентите. Liguore и Followell [40] наведуваат дека животниот век на замор е највисок во температурниот опсег од 0 ◦C до 65 ◦C, со забележително намалување на температури под -30 ◦C и над 95 ◦C. За QFP компонентите, локацијата каде што жицата се прицврстува на пакувањето (види Сл. 4) се смета за примарна локација на дефектот наместо за лемење [15,22,38].

Дебелината на плочата има дефинитивно влијание врз животниот век на замор на SMT компонентите, бидејќи се покажа дека векот на замор на BGA се намалува за приближно 30-50 пати ако дебелината на плочата се зголеми од 0,85 mm на 1,6 mm (со одржување на константна вкупна закривеност) [13] . Флексибилноста (усогласеноста) на одводите на компонентите значително влијае на доверливоста на компонентите на периферните водови [63], сепак, ова е нелинеарна врска, а меѓуводните приклучоци се најмалку сигурни.

8.4. Софтверски методи

Центарот за напредно инженерство на животниот циклус (CALCE) на Универзитетот во Мериленд обезбедува софтвер за пресметување на одговорот на вибрации и удари на печатените кола. Софтверот (наречен CALCE PWA) има кориснички интерфејс кој го поедноставува процесот на извршување на FE моделот и автоматски ја внесува пресметката на одговорот во моделот на вибрации. Нема никакви претпоставки кои се користат за креирање на моделот на одговор на FE, а користените критериуми за неуспех се земени од Стајнберг [61] (иако се очекува да се имплементира и методот на Баркерс [48]). За да се обезбедат општи препораки за подобрување на доверливоста на опремата, опишаниот софтвер работи добро, особено затоа што истовремено ги зема предвид термички предизвиканите напрегања и бара минимално специјализирано знаење, но точноста на критериумите за дефект во моделите не е проверена експериментално.

9. Методи за зголемување на доверливоста на опремата

Овој дел ќе разговара за модификациите по проектот кои ја подобруваат доверливоста на електронската опрема. Тие спаѓаат во две категории: оние кои ги менуваат граничните услови на ПХБ и оние кои ја зголемуваат амортизацијата.

Главната цел на модификациите на граничната состојба е да се намали динамичкото отклонување на печатеното коло, тоа може да се постигне преку зацврстување на ребрата, дополнителни потпори или намалување на вибрациите на влезниот медиум. Зацврстувачите можат да бидат корисни бидејќи ги зголемуваат природните фреквенции, а со тоа го намалуваат динамичкото отклонување [62], истото важи и за додавање дополнителни потпори [3], иако локацијата на потпорите исто така може да се оптимизира, како што е прикажано во делата на JH Ong и Lim [ 40]. За жал, ребрата и потпорите обично бараат редизајн на изгледот, така што овие техники најдобро се разгледуваат на почетокот на дизајнерскиот циклус. Дополнително, треба да се внимава да се осигура дека модификациите не ги менуваат природните фреквенции за да одговараат на природните фреквенции на носечката структура, бидејќи тоа би било контрапродуктивно.

Додавањето изолација ја подобрува доверливоста на производот со намалување на влијанието на динамичната средина пренесена на опремата и може да се постигне пасивно или активно.
Пасивните методи обично се едноставни и поевтини за имплементација, како што е употребата на изолатори на кабли [66] или употребата на псевдоеластични својства на легурите со меморија за форма (SMA) [32]. Сепак, познато е дека лошо дизајнираните изолатори всушност можат да ја зголемат реакцијата.
Активните методи обезбедуваат подобро амортизирање во поширок опсег на фреквенции, обично на сметка на едноставноста и масата, така што тие обично се наменети да ја подобрат точноста на многу чувствителните прецизни инструменти наместо да спречат оштетување. Активната вибрациона изолација вклучува електромагнетни [60] и пиезоелектрични методи [18,43]. За разлика од методите за модификација на граничните услови, модификацијата на амортизацијата има за цел да го намали максималниот резонантен одговор на електронската опрема, додека вистинските природни фреквенции треба да се променат само малку.

Како и со изолацијата на вибрации, амортизацијата може да се постигне или пасивно или активно, со слични поедноставувања на дизајнот кај првото и поголема сложеност и амортизација кај второто.

Пасивните методи вклучуваат, на пример, многу едноставни методи како што е материјалот за поврзување, со што се зголемува амортизацијата на плочата за печатено коло [62]. Пософистицираните методи вклучуваат амортизација на честички [68] и употреба на широкопојасни динамички апсорбери [25].

Активната контрола на вибрациите обично се постигнува преку употреба на пиезокерамички елементи врзани за површината на печатеното коло [1,45]. Употребата на методи на стврднување е специфична за случајот и мора внимателно да се разгледа во однос на другите методи. Примената на овие техники на опрема за која не е познато дека има проблеми со доверливоста нема нужно да ги зголеми трошоците и тежината на дизајнот. Меѓутоа, ако производ со одобрен дизајн не успее за време на тестирањето, може да биде многу побрзо и полесно да се примени техника на структурно стврднување отколку да се редизајнира опремата.

10. Можности за развој на методи

Овој дел ги детализира можностите за подобрување на предвидувањето на доверливоста на електронската опрема, иако неодамнешниот напредок во оптоелектрониката, нанотехнологијата и технологиите за пакување наскоро може да ја ограничи применливоста на овие предлози. Четирите главни методи за предвидување на доверливоста може да не се користат во времето на дизајнирање на уредот. Единствениот фактор што би можел да ги направи таквите методи попривлечни би бил развојот на целосно автоматизирани, евтини технологии за производство и тестирање, бидејќи тоа ќе овозможи предложениот дизајн да се изгради и тестира многу побрзо отколку што е моментално можно, со минимален човечки напор.

Методот PoF има многу простор за подобрување. Главната област каде што може да се подобри е во интеграција со целокупниот процес на дизајнирање. Дизајнот на електронската опрема е итеративен процес кој го приближува развивачот до готовиот резултат само во соработка со инженери специјализирани во областа на електрониката, производството и топлинското инженерство и структурниот дизајн. Методот што автоматски решава некои од овие прашања истовремено ќе го намали бројот на повторувања на дизајнот и ќе заштеди значително време, особено кога ќе се земе предвид количината на меѓусекторска комуникација. Другите области на подобрување во методите на PoF ќе бидат поделени на типови на предвидување одговор и критериуми за неуспех.

Предвидувањето на одговор има две можни патеки напред: или побрзи, подетални модели или подобрени, поедноставени модели. Со доаѓањето на се помоќните компјутерски процесори, времето за решение за деталните FE модели може да стане прилично кратко, додека во исто време, благодарение на современиот софтвер, времето на склопување на производот е намалено, што на крајот ги минимизира трошоците за човечки ресурси. Поедноставените FE методи, исто така, може да се подобрат со процес за автоматско генерирање на FE модели, слични на оние предложени за детални FE методи. За оваа намена моментално е достапен автоматски софтвер (CALCE PWA), но технологијата не е добро докажана во пракса и направените претпоставки за моделирање се непознати.

Пресметката на несигурноста својствена за различните методи на поедноставување би била многу корисна, овозможувајќи да се применат корисни критериуми за толеранција на грешки.

Конечно, би била корисна база на податоци или метод за давање зголемена вкочанетост на приклучените компоненти, каде што овие зголемувања на вкочанетост би можеле да се користат за да се подобри точноста на моделите на одговор. Создавањето критериуми за дефект на компонентите зависи од малата варијација помеѓу слични компоненти од различни производители, како и од можниот развој на нови типови на пакување, бидејќи секој метод или база на податоци за одредување на критериумите за дефект мора да ја земе предвид таквата варијабилност и промени.

Едно решение би било да се создаде метод/софтвер за автоматско градење на детални FE модели врз основа на влезните параметри како што се димензиите на оловото и пакувањето. Овој метод може да биде изводлив за генерално униформирани компоненти како што се SMT или DIP компоненти, но не и за сложени неправилни компоненти како што се трансформатори, пригушувачи или нестандардни компоненти.

Следните FE модели може да се решат за напрегања и да се комбинираат со податоци за дефект на материјалот (податоци за кривата на пластичност S-N, механика на фрактури или слично) за да се пресмета векот на траење на компонентата, иако податоците за дефект на материјалот мора да бидат со висок квалитет. Процесот на FE треба да биде во корелација со вистински тест податоци, по можност во што е можно поширок опсег на конфигурации.

Напорот вклучен во таков процес е релативно мал во споредба со алтернативата на директно лабораториско тестирање, кое мора да изврши статистички значаен број тестови преку различни дебелини на ПХБ, различни интензитети на оптоварување и насоки на оптоварување, дури и со стотици различни типови компоненти достапни за повеќекратни видови на табли. Во однос на едноставно лабораториско тестирање, може да постои метод за подобрување на вредноста на секој тест.

Доколку постоеше метод за пресметување на релативното зголемување на напрегањето поради промените во одредени променливи, како што се дебелината на ПХБ или димензиите на оловото, тогаш промената во животниот век на компонентата последователно може да се процени. Таков метод може да се создаде со користење на FE анализа или аналитички методи, што на крајот ќе доведе до едноставна формула за пресметување на критериумите за неуспех од постоечките податоци за неуспех.

На крајот на краиштата, се очекува да се создаде метод кој ги комбинира сите различни достапни алатки: FE анализа, податоци за тестирање, аналитичка анализа и статистички методи за да се создадат најточни можни податоци за неуспехот со ограничените достапни ресурси. Сите поединечни елементи на методот PoF може да се подобрат со воведување стохастички методи во процесот за да се земат предвид ефектите од варијабилноста во електронските материјали и фазите на производство. Ова би ги направило резултатите пореални, можеби ќе доведе до процес за создавање опрема што е поцврста за варијабилност, а истовремено ќе ја минимизира деградацијата на производот (вклучувајќи тежина и цена).

На крајот на краиштата, таквите подобрувања би можеле дури да овозможат проценка во реално време на доверливоста на опремата за време на процесот на дизајнирање, веднаш сугерирајќи побезбедни опции за компоненти, распоред или други препораки за подобрување на доверливоста додека се решаваат други прашања како што се електромагнетни пречки (EMI), термички и индустриски.

11. Заклучок

Овој преглед ги воведува комплексноста на предвидување на доверливоста на електронската опрема, следејќи ја еволуцијата на четири типа методи за анализа (регулаторна литература, експериментални податоци, податоци за тестирање и PoF), што доведува до синтеза и споредба на овие типови методи. Забележано е дека референтните методи се корисни само за прелиминарни студии, експерименталните методи на податоци се корисни само ако се достапни обемни и точни податоци за времето, а методите на податоци за тестирање се од витално значење за тестирање на квалификациите за дизајн, но недоволни за оптимизација.

Методите на PoF се дискутирани подетално отколку во претходните прегледи на литературата, поделувајќи го истражувањето на категории на критериуми за предвидување и веројатност за неуспех. Делот „Предвидување одговор“ ја разгледува литературата за дистрибуирани својства, моделирање на гранични услови и нивоа на детали во FE моделите. Изборот на методот за предвидување одговор се покажува како компромис помеѓу точноста и времето за генерирање и решавање на FE моделот, повторно нагласувајќи ја важноста на точноста на граничните услови. Во делот „Критериуми за неуспех“ се разгледуваат емпириски и аналитички критериуми за неуспех; за SMT технологијата се дадени прегледи на модели и тешки компоненти.
Емпириските методи се применливи само за многу специфични случаи, иако даваат добри примери на методи за тестирање на веродостојноста, додека аналитичките методи имаат многу поширок опсег на применливост, но се посложени за имплементација. Обезбедена е кратка дискусија за постоечките методи за анализа на дефекти базирани на специјализиран софтвер. Конечно, дадени се импликации за иднината на предвидувањето на веродостојноста, земајќи ги предвид насоките во кои методите за предвидување на веродостојноста може да се развиваат.

Литература[1] G. S. Aglietti, R. S. Langley, E. Rogers и S. B. Gabriel, Ефикасен модел на панел наполнет со опрема за студии за дизајн на активна контрола, The Journal of the Acoustical Society of America 108 (2000), 1663–1673.
[2] GS Aglietti, Полесна кутија за електроника за вселенски апликации, Зборник на Институтот за машински инженери 216 (2002), 131–142.
[3] G. S. Aglietti и C. Schwingshackl, Анализа на куќишта и уреди против вибрации за електронска опрема за вселенски апликации, Зборник на трудови од 6-та меѓународна конференција за динамика и контрола на конструкции на вселенски летала во вселената, Риомаџоре, Италија, (2004).
[4] D. B. Barker и Y. Chen, Моделирање на вибрационите ограничувања на водилките за картички за заклучување на клин, ASME Journal of Electronic Packaging 115(2) (1993), 189-194.
[5] D. B. Barker, Y. Chen и A. Dasgupta, Проценување на животниот век на замор од вибрации на компонентите за површинско монтирање со четири олово, ASME Journal of Electronic Packaging 115(2) (1993), 195-200.
[6] D. B. Barker, A. Dasgupta и M. Pecht, PWB калкулации на животниот век на спојниците за лемење под термичко и вибрационо оптоварување, Годишен симпозиум за сигурност и одржување, 1991 Зборник (Кат. бр. 91CH2966-0), 451–459.
[7] Д. Б. Баркер, И. Шариф, А. Дасгупта и М. Пехт, Ефект на димензионалните варијабили на олово на SMC врз усогласеноста на оловото и векот на замор на зглобот на лемење, ASME Journal of Electronic Packaging 114(2) (1992), 177-184.
[8] D. B. Barker и K. Sidharth, Локално PWB и наведнување на компонента на склоп кој е подложен на момент на свиткување, Американско здружение на механички инженери (хартија) (1993), 1–7.
Ј.
[10] AO Cifuentes, Проценување на динамичкото однесување на печатените плочки, IEEE трансакции на компоненти, пакување и технологија на производство Дел Б: Напредно пакување 17(1) (1994), 69–75.
[11] L. Condra, C. Bosco, R. Deppe, L. Gullo, J. Treacy and C. Wilkinson, Reliability оценување на воздушната електронска опрема, Quality and Reliability Engineering International 15(4) (1999), 253-260 .
[12] M. J. Cushing, D. E. Mortin, T. J. Stadterman и A. Malhotra, Споредба на пристапи за проценка на сигурноста на електрониката, IEEE Transactions on Reliability 42(4) (1993), 542-546.
[13] R. Darveaux и A. Syed, Reliability of area array лемење споеви при свиткување, SMTA International Proceedings of the Technical Program (2000), 313–324.
[14] Н.Ф.
[15] T. Estes, W. Wong, W. McMullen, T. Berger и Y. Saito, Сигурност на филети за пети од класа 2 на компоненти со олово од крилата на галеб. Воздухопловна конференција, Зборник на трудови 6 (2003), 6-2517-6 C2525
[16] FIDES, FIDES Guide 2004 издание A Reliability Methodology for Electronic Systems. Група ФИДЕС, 2004 година.
[17] B. Foucher, D. Das, J. Boullie и B. Meslet, Преглед на методите за предвидување на сигурноста за електронски уреди, Microelectronics Reliability 42(8) (2002), 1155-1162.
[18] Џ. Гарсија-Бонито, М. Бренан, С. Елиот, А. Дејвид и Р. Пинингтон, Нов пиезоелектричен активатор со големо поместување за активна контрола на вибрациите, Паметни материјали и конструкции 7(1) (1998), 31 – 42.
[19] W. Gericke, G. Gregoris, I. Jenkins, J. Jones, D. Lavielle, P. Lecuyer, J. Lenic, C. Neugnot, M. Sarno, E. Torres and E. Vergnault, Методологија за процени и изберете соодветен метод за предвидување на сигурност за eee компоненти во вселенски апликации, Европска вселенска агенција, (Специјална публикација) ESA SP (507) (2002), 73–80.
[20] Л. Гуло, Проценката на доверливоста при работа и пристапот од горе надолу обезбедува алтернативен метод за предвидување на доверливоста. Годишна доверливост и одржливост, Зборник на трудови од симпозиум (Кат. бр. 99CH36283), 1999, 365–377.
[21] П. Гуо и М. Жао, Замор на SMT спој за лемење вклучувајќи торзиона кривина и оптимизација на локацијата на чипот, Меѓународен весник за напредна производна технологија 26(7–8) (2005), 887–895.
[22] С.-Ј. Шунка и С.-Б. Ли, Експериментална студија за доверливост на електронско пакување под вибрации, Експериментална механика 36(4) (1996), 339-344.
[23] Д. Харт, Испитување на замор на компонента олово во обложена дупка, IEEE Proceedings of the National Aerospace and Electronics Conference (1988), 1154–1158.
[24] T. Y. Hin, K. S. Beh и K. Seetharamu, Развој на динамична тест плочка за проценка на сигурноста на спојките за лемење FCBGA при удар и вибрации. Зборник на трудови од 5-та конференција за технологија за пакување електроника (EPTC 2003), 2003 година, 256–262.58
[25] V. Ho, A. Veprik и V. Babitsky, Ruggeding печатени плочки со користење на широкопојасен динамичен апсорбер, Shock and Vibration 10(3) (2003), 195-210.
[26] IEEE, IEEE водич за избирање и користење на предвидувања за веродостојност врз основа на ieee 1413, 2003, v+90 C.
[27] Т. Џексон, С. Харбатер, Ј. Скето и Т. Кини, Развој на стандардни формати за модели на доверливост на вселенските системи, Годишен симпозиум за сигурност и одржување, Зборник од 2003 година (Кат. бр. 03CH37415), 269–276.
[28] F. Jensen, Доверливост на електронски компоненти, Вајли, 1995 година.
[29] J. H. Ong и G. Lim, Едноставна техника за максимизирање на основната фреквенција на структури, ASME Journal of Electronic Packaging 122 (2000), 341-349.
[30] E. Jih и W. Jung, Вибрациски замор на површинските споеви за лемење. IThermfl98. Шеста меѓуопштествена конференција за термички и термомеханички феномени во електронските системи (Кат. бр. 98CH36208), 1998, 246–250.
[31] Б. Џонсон и Л. Гуло, Подобрувања во методологијата за проценка на доверливост и предвидување. Годишен симпозиум за сигурност и одржување. 2000 Зборник на трудови. Меѓународен симпозиум за квалитет и интегритет на производот (Кат. бр. 00CH37055), 2000, -:181–187.
[32] M. Khan, D. Lagoudas, J. Mayes and B. Henderson, Pseudoelastic SMA пружини елементи за пасивна изолација на вибрации: моделирање на дел I, Journal of Intelligent Material Systems and Structures 15(6) (2004), 415-441 .
[33] R. Kotlowitz, Компаративна усогласеност на репрезентативни дизајни на олово за површински монтирани компоненти, IEEE Transactions on Components, Hybrids, and Manufacturing Technology 12(4) (1989), 431-448.
[34] R. Kotlowitz, Метрика на усогласеност за дизајн на олово на компонентата за површинско монтирање. 1990 Зборник на трудови. 40-та Конференција за електронски компоненти и технологија (Кат. бр. 90CH2893-6), 1990, 1054–1063.
[35] R. Kotlowitz и L. Taylor, Метрика на усогласеност за наклонетите крила на галебот, пајакот j-bend и оловото крило од пајакот галеб за компонентите за површинско монтирање. 1991 Зборник на трудови. 41. Конференција за електронски компоненти и технологија (Кат. бр. 91CH2989-2), 1991, 299–312.
[36] Ј. Лау, Л. Пауерс-Малони, Ј. (13), 3-1990.
[37] R. Li, Методологија за предвидување на замор на електронски компоненти под случајно оптоварување со вибрации, ASME Journal of Electronic Packaging 123(4) (2001), 394-400.
[38] Р. Ли и Л. Поглич, Замор од пластична решетка со топчести и пластични четири рамни пакувања под автомобилски вибрации. SMTA International, Зборник на трудови од техничката програма (2001), 324–329.
[39] Р. Ли и Л. Поглич, Замор од вибрации, механизам за неуспех и доверливост на низата од решетката од пластична топка и пластичните четири рамни пакувања.
[40] Зборник на трудови од 2001 година HD меѓународна конференција за меѓусебно поврзување и системи за пакување со висока густина (SPIE Vol. 4428), 2001, 223–228.
[41] S. Liguore и D. Followell, Замор од вибрации на споеви за лемење со технологија за површинско монтирање (smt). Годишен Симпозиум за доверливост и одржување 1995 Зборник на трудови (Кат. бр. 95CH35743), 1995, -:18–26.
[42] G. Lim, J. Ong и J. Penny, Ефект на раб и внатрешна точка поддршка на печатено коло под вибрации, ASME Journal of Electronic Packaging 121(2) (1999), 122-126.
[43] P. Luthra, Mil-hdbk-217: Што не е во ред со тоа? IEEE Transactions on Reliability 39(5) (1990), 518.
[44] J. Marouze и L. Cheng, Физибилити студија на активна вибрациона изолација со помош на актуатори на гром, Паметни материјали и структури 11(6) (2002), 854-862.
[45] MIL-HDBK-217F. Предвидување на доверливост на електронска опрема. Министерството за одбрана на САД, F издание, 1995 година.
[46] S. R. Moheimani, Истражување на неодамнешните иновации во амортизацијата и контролата на вибрациите користејќи шунтирани пиезоелектрични трансдуктори, IEEE Transactions on Control Systems Technology 11(4) (2003), 482-494.
[47] С. Морис и Џ. Рајли, Mil-hdbk-217-омилена цел. Годишен симпозиум за сигурност и одржување. 1993 Зборник (Кат. бр. 93CH3257-3), (1993), 503-509.
P. O'Connor, Практично инженерство за доверливост. Вајли, 1997 година.
[48] ​​М. Остерман и Т. Стадтерман, Софтвер за проценка на дефекти за склопови на картички на кола. Годишна доверливост и одржливост. Симпозиум. 1999 Зборник (Кат. бр. 99CH36283), 1999, 269–276.
[49] М. Пехт и А. Дасгупта, Физика на неуспех: пристап кон доверлив развој на производи, IEEE 1995 Финален извештај за меѓународна интегрирана работилница за доверливост (Кат. бр. 95TH8086), (1999), 1–4.
[50] M. Pecht и W.-C. Канг, Критика на методите за предвидување на сигурноста mil-hdbk-217e, IEEE Transactions on Reliability 37(5) (1988), 453-457.
[51] М.Г. Пехт и Ф.Р.
Ј.
[53] J. Pitarresi, P. Geng, W. Beltman и Y. Ling, Динамичко моделирање и мерење на матични плочи за персонални компјутери. 52. Конференција за електронски компоненти и технологија 2002., (Кат. бр. 02CH37345)(-), 2002, 597–603.
Ј.
[55] J. Pitarresi, B. Roggeman, S. Chaparala и P. Geng, Тестирање и моделирање на механички удари на компјутерски матични плочи. 2004 Зборник на трудови, 54-та конференција за електронски компоненти и технологија (IEEE Cat. бр. 04CH37546) 1 (2004), 1047–1054.
[56] БИ Шандор, Механика на лемење – проценка на најсовремена состојба. Здружението за минерали, метали и материјали, 1991 година.
[57] S. Shetty, V. Lehtinen, A. Dasgupta, V., Halkola and T. Reinikainen, Fatigue of chip scale пакет меѓусебно поврзување поради циклично свиткување, ASME Journal of Electronic Packaging 123(3) (2001), 302- 308.
[58] S. Shetty и T. Reinikainen, Тестирање на свиткување со три и четири точки за електронски пакети, ASME Journal of Electronic Packaging 125(4) (2003), 556-561.
[59] К. Сидарт и Д.
[60] Ј. Спанос, З. Рахман и Г. Блеквуд, Мек активен изолатор на вибрации со 6 оски, Зборник на трудови од американската контролна конференција 1 (1995), 412-416.
[61] Д. Стајнберг, Анализа на вибрации за електронска опрема, Џон Вајли и синови, 1991 година.
[62] Д. Стајнберг, Анализа на вибрации за електронска опрема, Џон Вајли и синови, 2000 година.
[63] Е. Сухир, Дали усогласените надворешни кабли може да ја намалат јачината на уредот монтиран на површина? 1988 Зборник на трудови од 38-та конференција за компоненти за електроника (88CH2600-5), 1988, 1–6.
[64] Е. Сухир, Нелинеарен динамичен одговор на плочата со печатено коло на ударните оптоварувања применети на нејзината потпорна контура, ASME Journal of Electronic Packaging 114(4) (1992), 368-377.
[65] Е. Сухир, Одговор на флексибилна печатена плочка на коло на периодични ударни оптоварувања применети на нејзината потпорна контура, Американско здружение на машински инженери (хартија) 59(2) (1992), 1-7.
[66] A. Veprik, Заштита од вибрации на критичните компоненти на електронската опрема во сурови еколошки услови, Journal of Sound and Vibration 259(1) (2003), 161-175.
[67] H. Wang, M. Zhao и Q. Guo, Експерименти со замор од вибрации на SMT спој за лемење, Microelectronics Reliability 44(7) (2004), 1143-1156.
[68] З. В. Ксу, К. Чан и В. Лиао, Емпириски метод за дизајнирање на придушување на честички, Шок и вибрации 11(5-6) (2004), 647-664.
[69] С. Јамада, Пристап на механика на фрактура на пукање со залемени зглобови, IEEE трансакции на компоненти, хибриди и технологија на производство 12(1) (1989), 99-104.
[70] W. Zhao и E. Elsayed, Моделирање на забрзано тестирање на живот врз основа на просечниот преостанат животен век, International Journal of Systems Science 36(11) (1995), 689-696.
[71] W. Zhao, A. Mettas, X. Zhao, P. Vassiliou и E. A. Elsayed, Модел на живот што го забрзува стресот со генерализиран чекор. Зборник на трудови од Меѓународната конференција од 2004 година за бизнис на доверливост и одговорност на електронски производи, 2004 година, 19–25.

Извор: www.habr.com