Ġurnal: Xokk u Vibrazzjoni 16 (2009) 45–59
Awturi: Robin Alastair Amy, Guglielmo S. Aglietti (E-mail: [protett bl-email]), u Guy Richardson
Affiljazzjonijiet tal-awturi: Grupp ta' Riċerka Astronawtika, Università ta' Southampton, Skola tax-Xjenzi tal-Inġinerija, Southampton, UK
Surrey Satellite Technology Limited, Guildford, Surrey, ir-Renju Unit
Copyright 2009 Hindawi Publishing Corporation. Dan huwa artiklu b'aċċess miftuħ imqassam taħt il-Liċenzja ta' Attribuzzjoni Creative Commons, li tippermetti użu, distribuzzjoni u riproduzzjoni mingħajr restrizzjonijiet fi kwalunkwe mezz, sakemm ix-xogħol oriġinali jiġi ċċitat kif suppost.
Annotazzjoni. Fil-futur, huwa mistenni li t-tagħmir elettroniku modern kollu jkollu funzjonalità dejjem tiżdied filwaqt li jżomm il-kapaċità li jiflaħ tagħbijiet ta 'xokk u vibrazzjoni. Il-proċess tat-tbassir tal-affidabbiltà huwa diffiċli minħabba r-rispons kumpless u l-karatteristiċi tal-falliment tat-tagħmir elettroniku, għalhekk il-metodi eżistenti bħalissa huma kompromess bejn l-eżattezza tal-kalkolu u l-ispiża.
Tbassir affidabbli u rapidu tal-affidabbiltà tat-tagħmir elettroniku meta jaħdem taħt tagħbijiet dinamiċi huwa importanti ħafna għall-industrija. Dan l-artikolu juri problemi fit-tbassir tal-affidabbiltà tat-tagħmir elettroniku li jnaqqas ir-riżultati. Għandu jitqies ukoll li l-mudell tal-affidabbiltà huwa normalment mibni b'kont meħud ta 'firxa wiesgħa ta' konfigurazzjonijiet ta 'tagħmir għal numru ta' komponenti simili. Erba 'klassijiet ta' metodi ta 'tbassir ta' affidabbiltà (metodi ta 'referenza, dejta tat-test, dejta sperimentali u mmudellar ta' kawżi fiżiċi ta 'falliment - fiżika ta' falliment) huma mqabbla f'dan l-artikolu biex tagħżel il-possibbiltà li jintuża metodu wieħed jew ieħor. Huwa nnutat li l-biċċa l-kbira tal-ħsarat fit-tagħmir elettroniku huma kkawżati minn tagħbijiet termali, iżda din ir-reviżjoni tiffoka fuq fallimenti kkawżati minn xokk u vibrazzjoni waqt it-tħaddim.
Nota tat-traduttur. L-artiklu huwa reviżjoni tal-letteratura dwar dan is-suġġett. Minkejja x-xjuħija relattivament tiegħu, iservi bħala introduzzjoni eċċellenti għall-problema tal-valutazzjoni tal-affidabbiltà bl-użu ta 'metodi varji.
1. Terminoloġija
BGA Ball Grid Array.
DIP Dual In-line Processor, kultant magħruf bħala Dual In-line Package.
FE Element Finit.
PGA Pin Grid Array.
PCB Printed Circuit Board, kultant magħruf bħala PWB (Printed Wiring Board).
PLCC Plastic Leaded Chip Carrier.
PTH Plated Through Hole, kultant magħrufa bħala Pin Through Hole.
QFP Quad Flat Pack - magħruf ukoll bħala ġwienaħ tal-gawwija.
Ligi tal-Memorja tal-Forma SMA.
Teknoloġija tal-Immonta tal-wiċċ SMT.
Nota mill-awturi oriġinali: F'dan l-artikolu, it-terminu "komponent" jirreferi għal apparat elettroniku speċifiku li jista 'jiġi issaldjat ma' bord ta 'ċirkwit stampat, it-terminu "pakkett" jirreferi għal kwalunkwe komponent ta' ċirkwit integrat (tipikament kwalunkwe komponent SMT jew DIP). It-terminu "komponent imwaħħal" jirreferi għal kwalunkwe bord ta 'ċirkwit stampat magħqud jew sistema ta' komponent, li jenfasizza li l-komponenti mwaħħla għandhom il-massa u l-ebusija tagħhom stess. (L-ippakkjar tal-kristall u l-impatt tiegħu fuq l-affidabbiltà mhumiex diskussi fl-artiklu, għalhekk f'dak li ġej it-terminu "pakkett" jista 'jiġi pperċepit bħala "każ" ta' tip jew ieħor - madwar trad.)
2. Dikjarazzjoni tal-problema
Tagħbijiet ta 'xokk u vibrazzjoni imposti fuq PCB jikkawżaw stress fuq is-sottostrat tal-PCB, pakketti tal-komponenti, traċċi tal-komponenti, u ġonot tal-istann. Dawn l-istress huma kkawżati minn taħlita ta 'mumenti ta' liwi fil-bord taċ-ċirkwit u l-inerzja tal-massa tal-komponent. Fl-agħar xenarju, dawn l-istress jistgħu jikkawżaw wieħed mill-modi ta 'falliment li ġejjin: delamination tal-PCB, falliment tal-ġonta tal-istann, falliment taċ-ċomb, jew falliment tal-pakkett tal-komponenti. Jekk iseħħ xi waħda minn dawn il-modi ta 'falliment, falliment sħiħ tal-apparat x'aktarx issegwi. Il-mod ta 'falliment esperjenzat waqt it-tħaddim jiddependi mit-tip ta' ippakkjar, il-proprjetajiet tal-bord taċ-ċirkwit stampat, kif ukoll il-frekwenza u l-amplitudni tal-mumenti tal-liwi u l-forzi inerzjali. Progress bil-mod fl-analiżi tal-affidabbiltà tat-tagħmir elettroniku huwa dovut għall-kombinazzjonijiet numerużi ta 'fatturi ta' input u modi ta 'falliment li jeħtieġ li jiġu kkunsidrati.
Il-bqija ta 'din it-taqsima se tipprova tispjega d-diffikultà li tikkunsidra fatturi ta' input differenti simultanjament.
L-ewwel fattur ta 'komplikazzjoni li għandek tikkonsidra hija l-firxa wiesgħa ta' tipi ta 'pakketti disponibbli fl-elettronika moderna, peress li kull pakkett jista' jonqos għal raġunijiet differenti. Komponenti tqal huma aktar suxxettibbli għal tagħbijiet inerzjali, filwaqt li r-rispons tal-komponenti SMT huwa aktar dipendenti fuq il-kurvatura tal-bord taċ-ċirkwit. Bħala riżultat, minħabba dawn id-differenzi bażiċi, dawn it-tipi ta 'komponenti għandhom kriterji ta' falliment fil-biċċa l-kbira differenti bbażati fuq il-massa jew id-daqs. Din il-problema hija aggravata aktar mill-emerġenza kostanti ta 'komponenti ġodda disponibbli fis-suq. Għalhekk, kwalunkwe metodu ta' tbassir ta' affidabbiltà propost għandu jadatta għal komponenti ġodda sabiex ikollu kwalunkwe applikazzjoni prattika fil-futur. Ir-rispons ta 'bord ta' ċirkwit stampat għall-vibrazzjoni huwa determinat mill-ebusija u l-massa tal-komponenti, li jinfluwenzaw ir-rispons lokali tal-bord taċ-ċirkwit stampat. Huwa magħruf li l-itqal jew l-akbar komponenti jibdlu b'mod sinifikanti r-rispons tal-bord għall-vibrazzjoni fil-postijiet fejn huma installati. Proprjetajiet mekkaniċi tal-PCB (il-modulu u l-ħxuna ta 'Young) jistgħu jaffettwaw l-affidabbiltà b'modi li huma diffiċli biex jiġu mbassra.
PCB aktar iebes jista 'jnaqqas il-ħin ta' rispons ġenerali tal-PCB taħt tagħbija, iżda fl-istess ħin, jista 'attwalment iżid lokalment il-mumenti tal-liwi applikati għall-komponenti (Barra minn hekk, minn perspettiva ta' falliment indott termalment, huwa fil-fatt preferibbli li jiġi speċifikat aktar PCB kompatibbli, peress li dan inaqqas l-istress termali imposti fuq l-ippakkjar - nota tal-awtur). Il-frekwenza u l-amplitudni tal-mumenti tal-liwi lokali u t-tagħbijiet inerzjali imposti fuq il-munzell jinfluwenzaw ukoll il-mod ta 'falliment l-aktar probabbli. Tagħbijiet ta 'amplitudni baxxi ta' frekwenza għolja jistgħu jwasslu għal falliment tal-għeja tal-istruttura, li tista 'tkun il-kawża ewlenija tal-falliment (għeja ċiklika baxxa / għolja, LCF tirreferi għal fallimenti ddominati minn deformazzjoni plastika (N_f < 10 ^ 6), filwaqt li HCF tindika deformazzjoni elastika fallimenti , normalment (N_f > 10^6 ) għal falliment [56] - nota tal-awtur) L-arranġament finali tal-elementi fuq il-bord taċ-ċirkwit stampat jiddetermina l-kawża tal-ħsara, li tista 'sseħħ minħabba stress f'komponent individwali kkawżat minn tagħbijiet inerzjali jew mumenti tal-liwi lokali. Fl-aħħarnett, huwa meħtieġ li titqies l-influwenza tal-fatturi umani u l-karatteristiċi tal-produzzjoni, li żżid il-probabbiltà ta 'falliment tat-tagħmir.
Meta wieħed iqis numru sinifikanti ta 'fatturi ta' input u l-interazzjoni kumplessa tagħhom, jidher ċar għaliex għadu ma nħoloqx metodu effettiv għat-tbassir tal-affidabbiltà tat-tagħmir elettroniku. Waħda mir-reviżjonijiet tal-letteratura rakkomandati mill-awturi dwar din il-kwistjoni hija ppreżentata fl-IEEE [26]. Madankollu, din ir-reviżjoni tiffoka prinċipalment fuq klassifikazzjonijiet pjuttost wesgħin ta 'mudelli ta' affidabbiltà, bħall-metodu ta 'tbassir tal-affidabbiltà minn letteratura ta' referenza, dejta sperimentali, immudellar bil-kompjuter tal-kundizzjonijiet ta' falliment (Fiżika tal-Failure Reliability (PoF)), u ma tindirizzax il-fallimenti f'dettall suffiċjenti ikkawżat minn xokk u vibrazzjoni. Foucher et al [17] isegwu deskrizzjoni simili għar-reviżjoni tal-IEEE, b'enfasi sinifikanti fuq in-nuqqasijiet termali. Il-qosor preċedenti tal-analiżi tal-metodi PoF, speċjalment kif applikati għal nuqqasijiet ta 'xokk u vibrazzjoni, jistħoqqilhom konsiderazzjoni ulterjuri tagħhom. Reviżjoni bħal IEEE tinsab fil-proċess li tiġi kkumpilata mill-AIAA, iżda l-ambitu tar-reviżjoni għadu mhux magħruf.
3. Evoluzzjoni ta' metodi ta' tbassir ta' affidabbiltà
L-ewwel metodu ta’ tbassir ta’ affidabbiltà, żviluppat fis-sittinijiet, bħalissa huwa deskritt f’MIL-HDBK-1960F [217] (Mil-Hdbk-44F hija l-aħħar reviżjoni u l-aħħar reviżjoni tal-metodu, rilaxxata fl-217 - nota tal-awtur) L-użu ta’ Dan il-metodu juża database ta 'fallimenti ta' tagħmir elettroniku biex tinkiseb il-ħajja medja tas-servizz ta 'bord ta' ċirkwit stampat li jikkonsisti f'ċerti komponenti. Dan il-metodu huwa magħruf bħala metodu għat-tbassir tal-affidabbiltà minn referenza u letteratura normattiva. Għalkemm Mil-Hdbk-1995F qed isir dejjem aktar antikwat, il-metodu ta 'referenza għadu qed jintuża llum. Il-limitazzjonijiet u l-ineżattezzi ta 'dan il-metodu ġew dokumentati tajjeb [217], li wasslu għall-iżvilupp ta' tliet klassijiet ta 'metodi alternattivi: immudellar bil-kompjuter ta' kundizzjonijiet fiżiċi ta 'falliment (PoF), data sperimentali u data tat-test fuq il-post.
Il-metodi PoF jipprevedu l-affidabbiltà b'mod analitiku mingħajr ma jiddependu fuq data miġbura qabel. Il-metodi PoF kollha għandhom żewġ karatteristiċi komuni tal-metodu klassiku deskritt f'Steinberg [62]: l-ewwel, ir-rispons tal-vibrazzjoni tal-bord taċ-ċirkwit stampat għal stimolu ta 'vibrazzjoni speċifiku huwa mfittex, imbagħad il-kriterji ta' falliment ta 'komponenti individwali wara l-espożizzjoni tal-vibrazzjoni huma ttestjati. Avvanz importanti fil-metodi PoF kien l-użu ta’ proprjetajiet ta’ bord imqassma (medja) biex jiġġeneraw malajr mudell matematiku ta’ bord ta’ ċirkwit stampat [54], li naqqas b’mod sinifikanti l-kumplessità u l-ħin imqatta’ biex jiġi kkalkulat b’mod preċiż ir-rispons tal-vibrazzjoni ta’ stampat. bord taċ-ċirkwit (ara t-Taqsima 8.1.3). Żviluppi reċenti fit-tekniki PoF tejbu t-tbassir tal-fallimenti għall-komponenti issaldjati tat-teknoloġija tal-immuntar tal-wiċċ (SMT); madankollu, bl-eċċezzjoni tal-metodu Barkers [59], dawn il-metodi ġodda huma applikabbli biss għal kombinazzjonijiet speċifiċi ħafna ta 'komponenti u bordijiet ta' ċirkwiti stampati. Hemm ftit metodi disponibbli għal komponenti kbar bħal transformers jew capacitors kbar.
Metodi ta 'dejta sperimentali jtejbu l-kwalità u l-kapaċitajiet tal-mudell użat fil-metodi ta' tbassir tal-affidabbiltà bbażati fuq il-letteratura ta 'referenza. L-ewwel metodu bbażat fuq dejta sperimentali għat-tbassir tal-affidabbiltà tat-tagħmir elettroniku ġie deskritt f'karta tal-1999 bl-użu tal-metodu HIRAP (Programm ta 'Valutazzjoni tal-Afdabbiltà ta' Honeywell In-service), li nħoloq f'Honeywell, Inc. [20]. Il-metodu ta 'dejta sperimentali għandu numru ta' vantaġġi fuq metodi għat-tbassir tal-affidabbiltà bl-użu ta 'referenza u letteratura normattiva. Riċentement, dehru ħafna metodi simili (REMM u TRACS [17], ukoll FIDES [16]). Il-metodu ta 'dejta sperimentali, kif ukoll il-metodu ta' tbassir tal-affidabbiltà bl-użu ta 'referenza u letteratura normattiva, ma jippermettilniex li nqisu b'mod sodisfaċenti t-tqassim tal-bord u l-ambjent operattiv tal-operat tiegħu fil-valutazzjoni tal-affidabbiltà. Din id-defiċjenza tista 'tiġi kkoreġuta billi tintuża data ta' falliment minn bordijiet li huma simili fid-disinn, jew minn bordijiet li jkunu ġew esposti għal kundizzjonijiet operattivi simili.
Metodi ta' data sperimentali jiddependu fuq id-disponibbiltà ta' database estensiva li fiha data dwar il-ħabta matul iż-żmien. Kull tip ta' falliment f'din id-database għandu jiġi identifikat b'mod korrett u l-kawża ewlenija tagħha ddeterminata. Dan il-metodu ta 'valutazzjoni tal-affidabbiltà huwa adattat għal kumpaniji li jipproduċu l-istess tip ta' tagħmir fi kwantitajiet kbar biżżejjed sabiex numru sinifikanti ta 'fallimenti jkunu jistgħu jiġu pproċessati biex tiġi vvalutata l-affidabilità.
Il-metodi għall-ittestjar tal-komponenti elettroniċi għall-affidabbiltà ilhom jintużaw minn nofs is-snin sebgħin u huma tipikament maqsuma f'testijiet aċċellerati u mhux aċċellerati. L-approċċ bażiku huwa li twettaq ġirjiet tat-test tal-ħardwer li joħolqu l-ambjent operattiv mistenni b'mod realistiku kemm jista 'jkun. It-testijiet isiru sakemm isseħħ falliment, li jippermetti li jitbassar l-MTBF (Mean Time Between Failures). Jekk l-MTBF huwa stmat li jkun twil ħafna, allura t-tul tat-test jista 'jitnaqqas permezz ta' ttestjar aċċellerat, li jinkiseb billi jiżdiedu l-fatturi tal-ambjent operattiv u bl-użu ta 'formula magħrufa biex tirrelata r-rata ta' falliment fit-test aċċellerat mar-rata ta 'falliment mistennija f' operazzjoni. Dan l-ittestjar huwa vitali għal komponenti f'riskju għoli ta 'falliment peress li jipprovdi lir-riċerkatur bl-ogħla livell ta' dejta ta 'kunfidenza, madankollu, ma jkunx prattiku li tużaha għall-ottimizzazzjoni tad-disinn tal-bord minħabba l-ħinijiet twal ta' iterazzjoni tal-istudju.
Reviżjoni mgħaġġla tax-xogħol ippubblikat fid-disgħinijiet tissuġġerixxi li dan kien perjodu meta d-dejta sperimentali, id-dejta tat-test, u l-metodi PoF ikkompetew ma 'xulxin biex jissostitwixxu metodi skaduti għat-tbassir tal-affidabbiltà minn kotba ta' referenza. Madankollu, kull metodu għandu l-vantaġġi u l-iżvantaġġi tiegħu stess, u meta jintuża b'mod korrett, jipproduċi riżultati siewja. Bħala konsegwenza, IEEE reċentement ħareġ standard [1990] li jelenka l-metodi kollha ta' tbassir tal-affidabbiltà li qed jintużaw illum. L-għan tal-IEEE kien li jipprepara gwida li tipprovdi lill-inġinier b'informazzjoni dwar il-metodi kollha disponibbli u l-vantaġġi u l-iżvantaġġi inerenti f'kull metodu. Għalkemm l-approċċ IEEE għadu fil-bidu ta’ evoluzzjoni twila, jidher li għandu l-merti tiegħu stess, peress li l-AIAA (Istitut Amerikan tal-Aeronawtika u l-Astronawtika) issegwih b’linja gwida msejħa S-26, li hija simili għall-IEEE iżda iqis ukoll il-kwalità relattiva tad-dejta minn kull metodu [102]. Dawn il-gwidi huma maħsuba biss biex jiġbru flimkien il-metodi li jiċċirkolaw madwar il-letteratura tad-dinja ppubblikata dwar dawn is-suġġetti.
4. Ħsarat ikkawżat mill-vibrazzjoni
Ħafna mir-riċerka tal-passat iffukat primarjament fuq vibrazzjoni każwali bħala tagħbija tal-PCB, iżda l-istudju li ġej iħares speċifikament lejn fallimenti relatati mal-impatt. Metodi bħal dawn mhux se jiġu diskussi bis-sħiħ hawnhekk peress li jaqgħu taħt il-klassifikazzjoni tal-metodi PoF u huma diskussi fit-taqsimiet 8.1 u 8.2 ta 'dan l-artikolu. Heen et al [24] ħolqu bord tat-test biex jittestjaw l-integrità tal-ġonot tal-istann BGA meta jkunu soġġetti għal xokk. Lau et al [36] iddeskrivew l-affidabbiltà tal-komponenti PLCC, PQFP u QFP taħt impatti fil-pjan u barra mill-pjan. Pitarresi et al [53,55] ħares lejn fallimenti tal-motherboards tal-kompjuter minħabba xokkijiet u pprovdew reviżjoni tajba tal-letteratura li tiddeskrivi tagħmir elettroniku taħt xokkijiet. Steinberg [62] jipprovdi kapitolu sħiħ dwar id-disinn u l-analiżi tat-tagħmir elettroniku milqut, li jkopri kemm kif wieħed ibassar l-ambjent tax-xokk kif ukoll kif jiżgura l-prestazzjoni tal-komponenti elettroniċi. Sukhir [64,65] iddeskriva żbalji fil-kalkoli lineari tar-rispons ta 'bord ta' ċirkwit stampat għal tagħbija ta 'impatt applikata għall-qfieli tal-bord. Għalhekk, metodi ta 'referenza u dejta sperimentali jistgħu jikkunsidraw fallimenti tat-tagħmir relatati mal-impatt, iżda dawn il-metodi jiddeskrivu fallimenti ta' "impatt" impliċitament.
5. Metodi ta' referenza
Mill-metodi kollha disponibbli deskritti fil-manwali, aħna se nillimitaw lilna nfusna għal tnejn biss li jikkunsidraw in-nuqqas ta 'vibrazzjoni: Mil-Hdbk-217 u CNET [9]. Mil-Hdbk-217 huwa aċċettat bħala standard mill-biċċa l-kbira tal-manifatturi. Bħall-metodi manwali u ta' referenza kollha, huma bbażati fuq approċċi empiriċi li għandhom l-għan li jbassru l-affidabbiltà tal-komponenti minn data sperimentali jew tal-laboratorju. Il-metodi deskritti fil-letteratura ta 'referenza huma relattivament sempliċi biex jiġu implimentati, peress li ma jeħtiġux immudellar matematiku kumpless u jużaw biss tipi ta' partijiet, numru ta 'partijiet, kundizzjonijiet operattivi tal-bord u parametri oħra faċilment aċċessibbli. Id-dejta tal-input imbagħad tiddaħħal fil-mudell biex tikkalkula l-ħin bejn il-fallimenti, MTBF. Minkejja l-vantaġġi tiegħu, Mil-Hdbk-217 qed isir dejjem inqas popolari [12, 17,42,50,51]. Ejja nikkunsidraw lista mhux kompluta ta 'restrizzjonijiet fuq l-applikabilità tagħha.
- Id-dejta hija dejjem aktar skaduta, peress li ġiet aġġornata l-aħħar fl-1995 u mhix rilevanti għall-komponenti l-ġodda, m'hemm l-ebda ċans li l-mudell jiġi rivedut peress li l-Bord għat-Titjib tal-Istandards tad-Difiża ddeċieda li jħalli l-metodu "jmut mewta naturali" [ 26].
- Il-metodu ma jipprovdix informazzjoni dwar il-mod ta 'falliment, għalhekk it-tqassim tal-PCB ma jistax jiġi mtejjeb jew ottimizzat.
- Il-mudelli jassumu li l-falliment huwa indipendenti mid-disinn, u jinjora t-tqassim tal-komponenti fuq il-PCB, madankollu, it-tqassim tal-komponenti huwa magħruf li għandu impatt kbir fuq il-probabbiltà ta 'falliment. [50].
- Id-dejta empirika miġbura fiha ħafna ineżattezzi, id-dejta tintuża minn komponenti tal-ewwel ġenerazzjoni b'rata ta 'falliment għolja mhux naturali minħabba rekords żbaljati ta' ħin operattiv, tiswija, eċċ., Li tnaqqas l-affidabbiltà tar-riżultati tat-tbassir tal-affidabbiltà [51].
Dawn in-nuqqasijiet kollha jindikaw li l-użu ta' metodi ta' referenza għandu jiġi evitat, madankollu, fil-limiti tal-ammissibbiltà ta' dawn il-metodi, għandhom jiġu implimentati għadd ta' rekwiżiti tal-ispeċifikazzjoni teknika. Għalhekk, metodi ta’ referenza għandhom jintużaw biss meta jkun xieraq, i.e. fl-istadji bikrija tad-disinn [46]. Sfortunatament, anke dan l-użu għandu jiġi avviċinat b'ċerta kawtela, peress li dawn it-tipi ta 'metodi ma ġewx riveduti mill-1995. Għalhekk, il-metodi ta 'referenza huma intrinsikament tbassir fqar ta' affidabbiltà mekkanika u għandhom jintużaw b'kawtela.
6. Metodi tad-dejta tat-test
Il-metodi tad-dejta tat-test huma l-aktar metodi sempliċi ta’ tbassir tal-affidabbiltà disponibbli. Prototip tad-disinn propost tal-bord taċ-ċirkwit stampat huwa soġġett għal vibrazzjonijiet ambjentali riprodotti fuq bank tal-laboratorju. Sussegwentement, il-parametri tal-qerda (MTTF, spettru ta 'xokk) huma analizzati, imbagħad dan jintuża biex jiġu kkalkulati l-indikaturi tal-affidabbiltà [26]. Il-metodu tad-dejta tat-test għandu jintuża filwaqt li jitqiesu l-vantaġġi u l-iżvantaġġi tiegħu.
Il-vantaġġ ewlieni tal-metodi tad-dejta tat-test huwa l-eżattezza għolja u l-affidabbiltà tar-riżultati, għalhekk għal tagħmir b'riskju għoli ta 'falliment, l-istadju finali tal-proċess tad-disinn għandu dejjem jinkludi l-ittestjar tal-kwalifika tal-vibrazzjoni. L-iżvantaġġ huwa ż-żmien twil meħtieġ għall-manifattura, l-installazzjoni u t-tagħbija tal-biċċa tat-test, li jagħmel il-metodu mhux adattat għat-titjib tad-disinn tat-tagħmir bi probabbiltà għolja ta 'falliment. Għal proċess iterattiv tad-disinn tal-prodott, għandu jiġi kkunsidrat metodu aktar mgħaġġel. Il-ħin ta' espożizzjoni tat-tagħbija jista' jitnaqqas permezz ta' ttestjar aċċellerat jekk ikunu disponibbli mudelli affidabbli għall-kalkolu sussegwenti tal-ħajja tas-servizz attwali [70,71]. Madankollu, metodi ta 'test aċċellerati huma aktar adattati għall-immudellar ta' fallimenti termali milli fallimenti ta 'vibrazzjoni. Dan għaliex jieħu inqas ħin biex jiġu ttestjati l-effetti tat-tagħbijiet termali fuq it-tagħmir milli biex jiġu ttestjati l-effetti tat-tagħbijiet tal-vibrazzjoni. L-effett tal-vibrazzjoni jista 'jidher fil-prodott biss wara żmien twil.
Bħala konsegwenza, il-metodi tat-test ġeneralment ma jintużawx għal fallimenti tal-vibrazzjoni sakemm ma jkunx hemm ċirkostanzi attenwanti, bħal vultaġġi baxxi li jirriżultaw f'ħinijiet twal ħafna għall-falliment. Eżempji ta' metodi ta' verifika tad-dejta jistgħu jidhru fix-xogħlijiet ta' Hart [23], Hin et al. [24], Li [37], Lau et al. [36], Shetty et al [57], Liguore u Followell [40], Estes et al. [15],Wang et al. [67], Jih u Jung [30]. Ħarsa ġenerali tajba lejn il-metodu hija mogħtija fl-IEEE [26].
7. Metodi ta' data sperimentali
Il-metodu tad-dejta sperimentali huwa bbażat fuq dejta ta 'falliment minn bordijiet ta' ċirkwiti stampati simili li ġew ittestjati taħt kundizzjonijiet operattivi speċifikati. Il-metodu huwa korrett biss għal bordijiet ta 'ċirkwiti stampati li se jesperjenzaw tagħbijiet simili. Il-metodu tad-dejta sperimentali għandu żewġ aspetti ewlenin: il-bini ta 'database ta' fallimenti ta 'komponenti elettroniċi u l-implimentazzjoni tal-metodu bbażat fuq id-disinn propost. Biex tinbena database xierqa, irid ikun hemm dejta rilevanti dwar il-fallimenti li tkun inġabret minn disinji simili; dan ifisser li trid teżisti data dwar fallimenti ta' tagħmir simili. It-tagħmir difettuż għandu wkoll jiġi analizzat u l-istatistika miġbura kif suppost, mhux biżżejjed li jiġi ddikjarat li disinn partikolari tal-PCB falla wara ċertu numru ta 'sigħat, il-post, il-mod ta' falliment u l-kawża tal-falliment għandhom jiġu determinati. Sakemm id-dejta kollha tal-falliment preċedenti ma tkunx ġiet analizzata bir-reqqa, se jkun meħtieġ perjodu twil ta 'ġbir ta' dejta qabel ma jkun jista 'jintuża l-metodu tad-dejta sperimentali.
Soluzzjoni possibbli għal din il-limitazzjoni hija li jiġi implimentat Highly Accelerated Lifecycle Testing (HALT) bil-għan li tinbena malajr database tar-rata ta' falliment, għalkemm ir-riproduzzjoni preċiża tal-parametri ambjentali hija ta' sfida iżda vitali [27]. Deskrizzjoni tat-tieni stadju tal-implimentazzjoni tal-metodu tad-dejta sperimentali tista’ tinqara fi [27], li turi kif tbassar l-MTBF għal disinn propost jekk id-disinn taħt test jinkiseb billi jiġi mmodifikat bord eżistenti li għalih diġà teżisti dejta dettaljata dwar il-falliment . Reviżjonijiet oħra ta 'metodi ta' data sperimentali huma deskritti minn diversi awturi f'[11,17,20,26].
8. Simulazzjoni bil-kompjuter ta' kundizzjonijiet ta' ħsara (PoF)
Tekniki tal-immudellar tal-kompjuter għal kundizzjonijiet ta 'falliment, imsejħa wkoll mudelli ta' stress u ħsara jew mudelli PoF, huma implimentati fi proċess ta 'tbassir ta' affidabbiltà f'żewġ stadji. L-ewwel stadju jinkludi t-tfittxija għar-rispons tal-bord taċ-ċirkwit stampat għal tagħbija dinamika imposta fuqu; fit-tieni stadju, ir-rispons tal-mudell huwa kkalkulat biex jiġi żgurat indikatur ta 'affidabilità partikolari. Il-biċċa l-kbira tal-letteratura ħafna drabi hija ddedikata kemm għall-metodu ta 'tbassir tar-rispons kif ukoll għall-proċess tas-sejba ta' kriterji ta 'falliment. Dawn iż-żewġ metodi jinftiehmu l-aħjar meta deskritti b'mod indipendenti, għalhekk din ir-reviżjoni tikkunsidra dawn iż-żewġ passi separatament.
Bejn l-istadji tat-tbassir tar-rispons u t-tfittxija għall-kriterji tal-falliment, is-sett tad-dejta maħluq fl-ewwel stadju u użat fit-tieni jiġi trasferit għall-mudell. Il-varjabbli tar-rispons evolviet mill-użu tal-aċċelerazzjoni tal-input fuq ix-chassis [15,36,37,67], permezz tal-aċċelerazzjoni attwali esperjenzata mill-komponent biex tagħti kont tar-risponsi vibrazzjonali differenti ta 'tqassim tal-PCB differenti [40], u finalment biex tikkunsidra eskursjoni lokali [62] jew mumenti ta 'liwi lokali [59] esperjenzati mill-PCB lokali għall-komponent.
Ġie nnutat li l-falliment huwa funzjoni tal-arranġament tal-komponenti fuq bord ta 'ċirkwit stampat [21,38], għalhekk mudelli li jinkorporaw rispons tal-vibrazzjoni lokali huma aktar probabbli li jkunu preċiżi. L-għażla ta 'liema parametru (aċċelerazzjoni lokali, deflessjoni lokali jew mument tal-liwi) huwa l-fattur determinanti għall-falliment tiddependi fuq il-każ speċifiku.
Jekk jintużaw komponenti SMT, il-kurvatura jew il-mumenti tal-liwi jistgħu jkunu l-aktar fatturi sinifikanti għall-ħsara; għal komponenti tqal, aċċelerazzjonijiet lokali huma normalment użati bħala kriterji ta 'falliment. Sfortunatament, ma saret l-ebda riċerka biex turi liema tip ta' kriterji huma l-aktar xierqa f'sett partikolari ta' data input.
Huwa importanti li tiġi kkunsidrata l-adegwatezza ta' kwalunkwe metodu PoF użat, peress li mhuwiex prattiku li jintuża xi metodu PoF, analitiku jew FE, li mhux sostnut minn data tat-test tal-laboratorju. Barra minn hekk, huwa importanti li tuża kwalunkwe mudell biss fl-ambitu tal-applikabilità tiegħu, li sfortunatament jillimita l-applikabilità tal-biċċa l-kbira tal-mudelli PoF attwali biex jintużaw f'kundizzjonijiet speċifiċi ħafna u limitati. Eżempji tajbin ta 'diskussjoni ta' metodi PoF huma deskritti minn diversi awturi [17,19,26,49].
8.1. Tbassir ta' Rispons
It-tbassir tar-rispons jinvolvi l-użu tal-ġeometrija u l-proprjetajiet tal-materjal ta 'struttura biex tikkalkula l-varjabbli tar-rispons meħtieġ. Dan il-pass huwa mistenni li jaqbad biss ir-rispons ġenerali tal-PCB sottostanti u mhux ir-rispons tal-komponenti individwali. Hemm tliet tipi ewlenin ta 'metodu ta' tbassir tar-rispons: mudelli FE analitiċi, dettaljati u mudelli FE simplifikati, deskritti hawn taħt. Dawn il-metodi jiffokaw fuq l-inkorporazzjoni tal-ebusija u l-effetti tal-massa ta 'komponenti miżjuda, madankollu huwa importanti li ma titlifx vista l-importanza li timmudella b'mod preċiż l-ebusija rotazzjonali fit-tarf tal-PCB peress li dan huwa relatat mill-qrib mal-eżattezza tal-mudell (dan huwa diskuss f' Taqsima 8.1.4). Fig. 1. Eżempju ta' mudell dettaljat ta' bord ta' ċirkwit stampat [53].
8.1.1. Tbassir tar-rispons analitiku
Steinberg [62] jipprovdi l-uniku metodu analitiku għall-kalkolu tar-rispons tal-vibrazzjoni ta 'bord ta' ċirkwit stampat. Steinberg jiddikjara li l-amplitudni tal-oxxillazzjoni fir-reżonanza ta 'unità elettronika hija ugwali għal darbtejn l-għerq kwadru tal-frekwenza reżonanti; din it-talba hija bbażata fuq data mhux disponibbli u ma tistax tiġi vverifikata. Dan jippermetti li d-deflessjoni dinamika fir-reżonanza tiġi kkalkulata b'mod analitiku, li mbagħad tista 'tintuża biex tikkalkula jew it-tagħbija dinamika minn komponent tqil jew il-kurvatura tal-bord taċ-ċirkwit stampat. Dan il-metodu ma jipproduċix direttament rispons tal-PCB lokali u huwa kompatibbli biss mal-kriterji tal-falliment ibbażati fuq id-deflessjoni deskritti minn Steinberg.
Il-validità tas-suppożizzjoni tad-distribuzzjoni tal-funzjoni ta’ trasferiment ibbażata fuq kejl tal-amplitudni hija dubjuża peress li Pitarresi et al [53] kejlu attenwazzjoni kritika ta’ 2% għal motherboard tal-kompjuter, filwaqt li l-użu tas-suppożizzjoni ta’ Steinberg jagħti 3,5% (ibbażat fuq il-frekwenza naturali 54). Hz), li jwassal għal sottovalutazzjoni kbira tar-rispons tal-bord għall-vibrazzjoni.
8.1.2. Mudelli FE dettaljati
Xi awturi juru l-użu ta 'mudelli FE dettaljati biex jikkalkulaw ir-rispons tal-vibrazzjoni ta' bord ta 'ċirkwit stampat [30,37,53, 57,58] (Figura 1-3 turi eżempji b'livell akbar ta' dettall), madankollu l-użu ta 'dawn metodi mhux rakkomandat għal prodott kummerċjali (sakemm tbassir preċiż biss tar-rispons lokali ma jkunx assolutament meħtieġ) peress li ż-żmien meħtieġ biex jinbena u jiġi solvut mudell bħal dan huwa eċċessiv. Mudelli simplifikati jipproduċu dejta ta' preċiżjoni xierqa ħafna aktar malajr u bi prezz aktar baxx. Il-ħin meħtieġ biex jinbena u jiġi solvut mudell FE dettaljat jista 'jitnaqqas bl-użu tal-kostanti tar-rebbiegħa JEDEC 4 ippubblikati fi [33-35], dawn il-kostanti tar-rebbiegħa jistgħu jintużaw minflok il-mudell FE dettaljat ta' kull wajer. Barra minn hekk, il-metodu tas-sottostruttura (xi kultant magħruf bħala l-metodu tas-superelement) jista 'jiġi implimentat biex jitnaqqas il-ħin ta' komputazzjoni meħtieġ biex issolvi mudelli dettaljati. Għandu jiġi nnutat li l-mudelli FE dettaljati ħafna drabi jċajpar il-linji bejn it-tbassir tar-rispons u l-kriterji tal-falliment, għalhekk ix-xogħol referenzjat hawn jista 'wkoll jaqa' taħt il-lista ta 'xogħlijiet li fihom kriterji ta' falliment.
8.1.3. Mudelli FE distribwiti
Mudelli simplifikati FE inaqqsu l-ħolqien tal-mudell u l-ħin tas-soluzzjoni. Il-piż tal-komponent miżjud u l-ebusija tiegħu jistgħu jiġu rappreżentati billi sempliċiment jissimulaw PCB vojt b'massa u ebusija miżjuda, fejn l-effetti tal-massa u l-ebusija huma inkorporati billi jiżdied lokalment il-modulu Young tal-PCB.
Fig. 2. Eżempju ta' mudell dettaljat ta' komponent QFP li juża s-simetrija biex jissimplifika l-proċess tal-immudellar u jnaqqas il-ħin tas-soluzzjoni [36]. Fig. 3. Eżempju ta' mudell FE dettaljat ta' J-lead [6].
Il-fattur tat-titjib tal-ebusija jista' jiġi kkalkulat billi l-membru mwaħħal fiżikament jinqata' u jiġu applikati metodi tat-test tal-liwi [52]. Pitarresi et al. [52,54] eżamina l-effett ta 'simplifikazzjoni ta' massa miżjuda u ebusija pprovduti minn komponenti mwaħħla ma 'bord ta' ċirkwit stampat.
L-ewwel karta teżamina każ wieħed ta 'mudell FE simplifikat ta' bord ta 'ċirkwit stampat, ivverifikat kontra data sperimentali. Il-qasam ewlieni ta 'interess ta' dan id-dokument huwa d-determinazzjoni ta 'proprjetajiet distribwiti, bil-twiddiba li preċiżjoni għolja ta' ebusija tat-torsjoni hija meħtieġa għal mudell preċiż.
It-tieni artikolu jħares lejn ħames PCBs mimlija differenti, kull wieħed immudellat b'diversi livelli differenti ta 'simplifikazzjoni tal-kompożizzjoni tiegħu. Dawn il-mudelli huma mqabbla ma 'dejta sperimentali. Dan l-artikolu jikkonkludi b'xi osservazzjonijiet istruttivi tal-korrelazzjoni bejn il-proporzjonijiet tal-massa-ebusija u l-eżattezza tal-mudell. Dawn iż-żewġ dokumenti jużaw biss frekwenzi naturali u MECs (kriterji ta 'assigurazzjoni modali) biex jiddeterminaw il-korrelazzjoni bejn iż-żewġ mudelli. Sfortunatament, l-iżball fil-frekwenza naturali ma jista 'jipprovdi l-ebda informazzjoni dwar l-iżball f'aċċelerazzjonijiet lokali jew mumenti ta' liwi, u MKO jista 'jagħti biss il-korrelazzjoni ġenerali bejn żewġ modi naturali, iżda ma jistax jintuża biex jikkalkula l-iżball perċentwali ta' aċċelerazzjoni jew kurvatura. Bl-użu ta' taħlita ta' analiżi numerika u simulazzjoni bil-kompjuter, Cifuentes [10] jagħmel l-erba' osservazzjonijiet li ġejjin.
- Il-modi simulati għandu jkun fihom mill-inqas 90% massa li jivvibra għal analiżi preċiża.
- F'każijiet fejn id-devjazzjonijiet tal-bord huma komparabbli mal-ħxuna tiegħu, analiżi mhux lineari tista 'tkun aktar xierqa minn analiżi lineari.
- Żbalji żgħar fit-tqegħid tal-komponenti jistgħu jikkawżaw żbalji kbar fil-kejl tar-rispons.
- L-eżattezza tal-kejl tar-rispons hija aktar sensittiva għal żbalji fil-massa milli ebusija.
8.1.4. Kundizzjonijiet tal-fruntiera
Il-koeffiċjent tal-ebusija tar-rotazzjoni tat-tarf tal-PCB għandu impatt sinifikanti fuq l-eżattezza tar-rispons ikkalkulat [59], u skont il-konfigurazzjoni speċifika hija ta 'importanza ħafna akbar mill-massa u l-ebusija tal-komponent miżjud. L-immudellar tal-ebusija tat-tarf rotazzjonali bħala żero (essenzjalment biss kundizzjoni appoġġjata) normalment jipproduċi riżultati konservattivi, filwaqt li l-immudellar bħala kklampjat sewwa ġeneralment jissottovaluta r-riżultati, peress li anke l-aktar mekkaniżmi ta 'ikklampjar tal-PCB iebsa ma jistgħux jiżguraw kundizzjoni tat-tarf kklampjat bis-sħiħ. Barker u Chen [5] jivvalidaw it-teorija analitika b'riżultati sperimentali biex juru kif ir-riġidità rotazzjonali tat-tarf taffettwa l-frekwenza naturali ta 'PCB. Is-sejba ewlenija ta 'dan ix-xogħol hija l-korrelazzjoni qawwija bejn l-ebusija tar-rotazzjoni tat-tarf u l-frekwenzi naturali, konsistenti mat-teorija. Dan ifisser ukoll li żbalji kbar fl-immudellar tal-ebusija tar-rotazzjoni tat-tarf se jwasslu għal żbalji kbar fit-tbassir tar-rispons. Għalkemm dan ix-xogħol kien ikkunsidrat f'każ partikolari, huwa applikabbli għall-immudellar tat-tipi kollha ta 'mekkaniżmi ta' kondizzjoni tal-konfini. Bl-użu ta 'dejta sperimentali minn Lim et al. [41] jipprovdi eżempju ta 'kif l-ebusija tar-rotazzjoni tat-tarf tista' tiġi kkalkulata biex tuża FE f'mudell PCB; dan jinkiseb bl-użu ta' metodu adattat minn Barker u Chen [5]. Dan ix-xogħol juri wkoll kif tiddetermina l-aħjar post ta 'kwalunkwe punt fi struttura biex timmassimizza l-frekwenzi naturali. Xogħlijiet li jqisu speċifikament l-effett tal-modifika tal-kundizzjonijiet tal-konfini biex jitnaqqas ir-rispons tal-vibrazzjoni jeżistu wkoll minn Guo u Zhao [21]; Aglietti [2]; Aglietti u Schwingshackl [3], Lim et al. [41].
8.1.5. Tbassir ta 'impatt ta' xokk u vibrazzjoni
Pitarresi et al. [53-55] uża mudell FE dettaljat ta 'PCB biex tbassar ir-rispons ta' xokk u vibrazzjoni ta 'bord b'komponenti rappreżentati bħala blokki 3D. Dawn il-mudelli użaw proporzjonijiet ta 'damping kostanti determinati b'mod sperimentali biex itejbu l-previżjoni tar-rispons fir-reżonanza. L-ispettru tar-rispons għall-impatt (SRS) u l-metodi tal-knis tal-ħin tqabblu għat-tbassir tar-rispons tal-impatt, biż-żewġ metodi jkunu kompromess bejn l-eżattezza u l-ħin tas-soluzzjoni.
8.2. Kriterji ta' rifjut
Il-kriterji ta' falliment jieħdu kejl tar-rispons tal-PCB u jużawha biex tiġi derivata metrika ta' falliment, fejn il-metrika ta' falliment tista' tkun il-ħin medju bejn fallimenti (MTBF), ċikli għal falliment, probabbiltà ta' tħaddim mingħajr ħsara, jew kwalunkwe metrika ta' affidabbiltà oħra (ara IEEE [26]; Jensen[28] 47]; O'Connor [XNUMX] għal diskussjoni tal-metriċi tal-falliment). Il-ħafna approċċi differenti biex tiġi ġġenerata din id-dejta jistgħu jinqasmu b'mod konvenjenti f'metodi analitiċi u empiriċi. Metodi empiriċi jiġġeneraw data dwar il-kriterji tal-falliment billi jgħabbu kampjuni tat-test tal-komponenti għat-tagħbija dinamika meħtieġa. Sfortunatament, minħabba l-firxa wiesgħa ta 'dejta ta' input (tipi ta 'komponenti, ħxuna tal-PCB u tagħbijiet) li huma possibbli fil-prattika, id-dejta ppubblikata x'aktarx li ma tkunx applikabbli direttament peress li d-dejta hija valida biss f'każijiet speċjali ħafna. Il-metodi analitiċi ma jbatux minn tali żvantaġġi u għandhom applikabilità ħafna usa '.
8.2.1. Kriterji empiriċi ta' falliment
Kif intqal qabel, limitazzjoni tal-biċċa l-kbira tal-mudelli empiriċi hija li huma applikabbli biss għal konfigurazzjonijiet li jinvolvu l-istess ħxuna tal-PCB, tipi ta 'komponenti simili, u tagħbija ta' input, li huwa improbabbli. Madankollu, il-letteratura disponibbli hija utli għar-raġunijiet li ġejjin: tipprovdi eżempji tajbin ta 'twettiq ta' testijiet ta 'falliment, tenfasizza għażliet differenti għal metriċi ta' falliment, u tipprovdi informazzjoni siewja dwar il-mekkanika ta 'falliment. Li [37] ħoloq mudell empiriku biex ibassar l-affidabbiltà ta 'pakketti BGA ta' 272 pin u QFP ta '160 pin. Il-ħsara tal-għeja fil-kondutturi u fil-korp tal-pakkett hija investigata, u r-riżultati sperimentali huma fi qbil tajjeb mal-analiżi tal-ħsara bbażata fuq l-istress ikkalkulata bl-użu ta 'mudell FE dettaljat (ara wkoll Li u Poglitsch [38,39]). Il-proċess jipproduċi ħsara kumulattiva għal livell partikolari ta 'aċċelerazzjoni tal-vibrazzjoni tas-sinjal tad-dħul tal-vibrazzjoni.
Lau et al [36] vvalutaw l-affidabbiltà ta 'komponenti speċifiċi taħt tagħbija ta' xokk u vibrazzjoni bl-użu tal-istatistika Weibull. Liguore u Followell [40] eżaminaw il-fallimenti tal-komponenti LLCC u J-lead billi varjaw l-aċċelerazzjoni lokali tul iċ-ċikli tas-servizz. L-aċċelerazzjoni lokali tintuża għall-kuntrarju tal-aċċelerazzjoni tal-input tax-chassis, u ġie investigat l-effett tat-temperatura fuq ir-riżultati tat-test. L-artikolu jagħmel referenza wkoll għar-riċerka dwar l-effett tal-ħxuna tal-PCB fuq l-affidabbiltà tal-komponenti.
Guo u Zhao [21] iqabblu l-affidabilità tal-komponenti meta l-kurvatura tat-torsjoni lokali tintuża bħala tagħbija, b'kuntrast ma 'studji preċedenti li użaw l-aċċelerazzjoni. Il-ħsara tal-għeja hija simulata, allura l-mudell FE jitqabbel mar-riżultati sperimentali. L-artikolu jiddiskuti wkoll l-ottimizzazzjoni tat-tqassim tal-komponenti biex tittejjeb l-affidabbiltà.
Ham u Lee [22] jippreżentaw metodu tad-dejta tat-test għall-problema tad-determinazzjoni tal-istress tal-istann taċ-ċomb taħt tagħbija ċiklika tat-torsjoni. Estes et al [15] qiesu l-problema tal-falliment tal-komponenti tal-gullwing (GOST IEC 61188-5-5-2013) b'aċċelerazzjoni tal-input applikata u tagħbija termali. Il-komponenti studjati huma tipi ta 'pakketti ta' ċippa CQFP 352, 208, 196, 84 u 28, kif ukoll FP 42 u 10. L-artikolu huwa ddedikat għall-falliment ta 'komponenti elettroniċi minħabba varjazzjonijiet fl-orbita ta' satellita ġeostazzjonarja tad-Dinja, il-ħin bejn fallimenti tingħata f'termini ta 'snin ta' titjira fuq orbiti ġeostazzjonarji jew baxxi tad-Dinja. Huwa nnutat li l-falliment tal-wajers tal-gullwing huwa aktar probabbli f'postijiet f'kuntatt mal-korp tal-pakkett milli fil-ġonta tal-istann.
Jih u Jung [30] jikkunsidraw fallimenti tat-tagħmir ikkawżati minn difetti inerenti tal-manifattura fil-ġonta tal-istann. Dan isir billi jinħoloq mudell FE dettaljat ħafna tal-PCB u tinstab id-densità spettrali tal-qawwa (PSD) għal tulijiet differenti ta 'xquq tal-manifattura. Ligyore, Followell [40] u Shetty, Reinikainen [58] jissuġġerixxu li l-metodi empiriċi jipproduċu l-aktar data preċiża u utli dwar il-fallimenti għal konfigurazzjonijiet speċifiċi tal-komponenti konnessi. Dawn it-tipi ta 'metodi jintużaw jekk ċerta data ta' input (ħxuna tal-bord, tip ta 'komponent, firxa ta' kurvatura) tista 'tinżamm kostanti matul id-disinn kollu, jew jekk l-utent jista' jaffordja li jwettaq testijiet reali ta 'dan it-tip.
8.2.2. Kriterju tal-falliment analitiku
Mudelli SMT tal-ġonot tal-kantunieri
Diversi riċerkaturi li jħarsu lejn il-fallimenti tal-pin tal-kantuniera SMT jissuġġerixxu li din hija l-aktar kawża komuni ta 'falliment. Il-karti minn Sidharth u Barker [59] jikkompletaw serje preċedenti ta 'karti billi jippreżentaw mudell għad-determinazzjoni tar-razza ta' ċomb tal-kantunieri SMT u komponenti taċ-ċomb tal-linja. Il-mudell propost għandu żball ta' inqas minn 7 % meta mqabbel mal-mudell FE dettaljat għal sitt xenarji tal-agħar każ. Il-mudell huwa bbażat fuq formula ppubblikata qabel minn Barker u Sidharth [4], fejn ġiet immudellata d-deflessjoni ta 'parti mwaħħla soġġetta għal mument ta' liwi. Id-dokument minn Sukhir [63] jeżamina b'mod analitiku l-istress mistennija fit-terminali tal-pakkett minħabba l-mumenti tal-liwi applikati lokalment. Barker u Sidharth [4] jibnu fuq ix-xogħol ta 'Sukhir [63], Barker et al [4], li jqis l-influwenza ta' ebusija rotazzjonali ewlenija. Fl-aħħarnett, Barker et al [7] użaw mudelli FE dettaljati biex jistudjaw l-effett tal-varjazzjonijiet dimensjonali fiċ-ċomb fuq il-ħajja tal-għeja taċ-ċomb.
Huwa xieraq hawnhekk li wieħed isemmi x-xogħol fuq il-kostanti tar-rebbiegħa taċ-ċomb JEDEC, li ssimplifikat ħafna l-ħolqien ta 'mudelli ta' komponenti taċ-ċomb [33-35]. Il-kostanti tar-rebbiegħa jistgħu jintużaw minflok mudell dettaljat ta 'konnessjonijiet taċ-ċomb; il-ħin meħtieġ biex jinbena u jissolva l-mudell FE se jitnaqqas fil-mudell. L-użu ta' tali kostanti fil-mudell tal-komponent FE jipprevjeni l-kalkolu dirett tal-istress lokali taċ-ċomb. Minflok, se tingħata r-razza ġenerali taċ-ċomb, li mbagħad għandha tkun relatata jew ma' stress lokali taċ-ċomb jew ma' kriterji ta' falliment taċ-ċomb ibbażati fuq iċ-ċiklu tal-ħajja tal-prodott.
Dejta dwar l-għeja tal-materjal
Il-biċċa l-kbira tad-dejta dwar il-falliment tal-materjali użati għall-istann u l-komponenti hija primarjament relatata mal-falliment termali, u teżisti relattivament ftit dejta relatata mal-falliment tal-għeja. Referenza ewlenija f'dan il-qasam hija pprovduta minn Sandor [56], li jipprovdi data dwar il-mekkanika tal-għeja u l-falliment tal-ligi tal-istann. Steinberg [62] iqis il-falliment tal-kampjuni tal-istann. Id-dejta tal-għeja għall-istann u l-wajers standard hija disponibbli fil-karta ta' Yamada [69].
Fig. 4. Il-pożizzjoni ta 'falliment tas-soltu mill-manwal għall-komponenti QFP hija qrib il-korp tal-pakkett.
Il-fallimenti tal-immudellar assoċjati mad-debonding tal-istann huma ta 'sfida minħabba l-proprjetajiet mhux tas-soltu ta' dan il-materjal. Is-soluzzjoni għal din il-mistoqsija tiddependi fuq il-komponent li jeħtieġ li jiġi ttestjat. Huwa magħruf li għal pakketti QFP dan normalment ma jitqiesx, u l-affidabbiltà hija vvalutata permezz tal-letteratura ta' referenza. Imma jekk l-issaldjar ta 'komponenti kbar BGA u PGA jiġi kkalkulat, allura l-konnessjonijiet taċ-ċomb, minħabba l-proprjetajiet mhux tas-soltu tagħhom, jistgħu jaffettwaw il-falliment tal-prodott. Għalhekk, għall-pakketti QFP, il-proprjetajiet tal-għeja taċ-ċomb huma l-aktar informazzjoni utli. Għal BGA, informazzjoni dwar id-durabilità tal-ġonot tal-istann soġġetti għal deformazzjoni tal-plastik istantanja hija aktar utli [14]. Għal komponenti akbar, Steinberg [62] jipprovdi data tal-vultaġġ tal-ġbid tal-ġonta tal-istann.
Mudelli ta' Ħsara ta' Komponent Tqil
L-uniċi mudelli ta’ falliment li jeżistu għal komponenti tqal huma ppreżentati f’dokument minn Steinberg [62], li jeżamina s-saħħa tat-tensjoni tal-komponenti u jagħti eżempju ta’ kif tikkalkula l-istress massimu permissibbli li jista’ jiġi applikat għal konnessjoni taċ-ċomb.
8.3. Konklużjonijiet dwar l-applikabbiltà tal-mudelli PoF
Il-konklużjonijiet li ġejjin saru fil-letteratura dwar il-metodi PoF.
Ir-rispons lokali huwa kritiku biex jitbassar il-falliment tal-komponenti. Kif innutat f'Li, Poglitsch [38], il-komponenti fit-truf ta 'PCB huma inqas suxxettibbli għal falliment minn dawk li jinsabu fiċ-ċentru tal-PCB minħabba differenzi lokali fil-liwi. Konsegwentement, komponenti f'postijiet differenti fuq il-PCB se jkollhom probabbiltajiet differenti ta 'falliment.
Il-kurvatura tal-bord lokali hija meqjusa bħala kriterju ta 'falliment aktar importanti mill-aċċelerazzjoni għall-komponenti SMT. Xogħlijiet reċenti [38,57,62,67] jindikaw li l-kurvatura tal-bord hija l-kriterju ewlieni tal-falliment.
Tipi differenti ta 'pakketti, kemm fin-numru ta' labar kif ukoll fit-tip użati, huma intrinsikament aktar affidabbli minn oħrajn, irrispettivament mill-ambjent lokali speċifiku [15,36,38].
It-temperatura tista 'taffettwa l-affidabilità tal-komponenti. Liguore u Followell [40] jiddikjaraw li l-ħajja tal-għeja hija l-ogħla fil-medda tat-temperatura minn 0 ◦C sa 65 ◦C, bi tnaqqis notevoli f'temperaturi taħt -30 ◦C u 'l fuq minn 95 ◦C. Għal komponenti QFP, il-post fejn il-wajer jeħel mal-pakkett (ara Fig. 4) jitqies bħala l-post tal-ħsara primarja aktar milli l-ġonta tal-istann [15,22,38].
Il-ħxuna tal-bord għandha effett definit fuq il-ħajja tal-għeja tal-komponenti SMT, peress li l-ħajja tal-għeja tal-BGA intweriet li tonqos b'madwar 30-50 darba jekk il-ħxuna tal-bord tiżdied minn 0,85mm għal 1,6mm (filwaqt li tinżamm kurvatura ġenerali kostanti) [13] . Il-flessibbiltà (konformità) tal-komponenti taċ-ċomb taffettwa b'mod sinifikanti l-affidabbiltà tal-komponenti taċ-ċomb periferali [63], madankollu, din hija relazzjoni mhux lineari, u l-kejbils tal-konnessjoni intermedji huma l-inqas affidabbli.
8.4. Metodi tas-softwer
Iċ-Ċentru għall-Inġinerija Avvanzata taċ-Ċiklu tal-Ħajja (CALCE) fl-Università ta 'Maryland jipprovdi softwer għall-kalkolu tar-rispons tal-vibrazzjoni u x-xokk ta' bordijiet ta 'ċirkwiti stampati. Is-softwer (imsemmi CALCE PWA) għandu interface għall-utent li jissimplifika l-proċess tat-tħaddim tal-mudell FE u awtomatikament idaħħal il-kalkolu tar-rispons fil-mudell tal-vibrazzjoni. M'hemm l-ebda suppożizzjoni użata biex jinħoloq il-mudell ta 'rispons FE, u l-kriterji ta' falliment użati huma meħuda minn Steinberg [61] (għalkemm il-metodu ta 'Barkers [48] huwa mistenni wkoll li jiġi implimentat). Biex tipprovdi rakkomandazzjonijiet ġenerali għat-titjib tal-affidabbiltà tat-tagħmir, is-softwer deskritt jaħdem tajjeb, speċjalment peress li fl-istess ħin iqis l-istress indotti termalment u jeħtieġ għarfien speċjalizzat minimu, iżda l-eżattezza tal-kriterji tal-falliment fil-mudelli ma ġietx verifikata b'mod sperimentali.
9. Metodi biex tiżdied l-affidabbiltà tat-tagħmir
Din it-taqsima se tiddiskuti modifiki wara l-proġett li jtejbu l-affidabbiltà tat-tagħmir elettroniku. Dawn jaqgħu f'żewġ kategoriji: dawk li jbiddlu l-kundizzjonijiet tal-konfini tal-PCB, u dawk li jżidu d-damping.
L-għan ewlieni tal-modifikazzjonijiet tal-kondizzjoni tal-konfini huwa li titnaqqas id-deflessjoni dinamika tal-bord taċ-ċirkwit stampat, dan jista 'jinkiseb permezz ta' kustilji li jwebbsu, appoġġi addizzjonali jew tnaqqis tal-vibrazzjoni tal-mezz ta 'input. Stiffeners jistgħu jkunu utli peress li jżidu l-frekwenzi naturali, u b'hekk inaqqsu d-deflessjoni dinamika [62], l-istess japplika għaż-żieda ta 'appoġġi addizzjonali [3], għalkemm il-post tal-appoġġi jista' wkoll jiġi ottimizzat, kif muri fix-xogħlijiet ta 'JH Ong u Lim [ 40]. Sfortunatament, il-kustilji u l-appoġġi ġeneralment jeħtieġu disinn mill-ġdid tat-tqassim, għalhekk dawn it-tekniki jitqiesu l-aħjar kmieni fiċ-ċiklu tad-disinn. Barra minn hekk, għandha tingħata attenzjoni biex jiġi żgurat li l-modifiki ma jbiddlux il-frekwenzi naturali biex jaqblu mal-frekwenzi naturali tal-istruttura ta 'appoġġ, peress li dan ikun kontroproduttiv.
Iż-żieda ta 'insulazzjoni ttejjeb l-affidabilità tal-prodott billi tnaqqas l-impatt tal-ambjent dinamiku trasferit għat-tagħmir u tista' tinkiseb jew b'mod passiv jew attiv.
Metodi passivi huma ġeneralment sempliċi u orħos biex jiġu implimentati, bħall-użu ta 'insulaturi tal-kejbil [66] jew l-użu ta' proprjetajiet psewdoelastiċi ta 'ligi tal-memorja tal-forma (SMA) [32]. Madankollu, huwa magħruf li iżolaturi ddisinjati ħażin jistgħu fil-fatt iżidu r-rispons.
Metodi attivi jipprovdu damping aħjar fuq firxa ta 'frekwenza usa', ġeneralment għad-detriment tas-sempliċità u l-massa, għalhekk huma ġeneralment maħsuba biex itejbu l-eżattezza ta 'strumenti ta' preċiżjoni sensittivi ħafna aktar milli biex jipprevjenu ħsara. L-iżolament tal-vibrazzjoni attiva jinkludi metodi elettromanjetiċi [60] u pjeżoelettriċi [18,43]. B'differenza mill-metodi ta 'modifika tal-kondizzjoni tal-konfini, il-modifika tad-damping għandha l-għan li tnaqqas l-ogħla rispons reżonanti ta' tagħmir elettroniku, filwaqt li l-frekwenzi naturali attwali għandhom jinbidlu biss ftit.
Bħal fil-każ tal-iżolament tal-vibrazzjoni, id-damping jista 'jinkiseb jew b'mod passiv jew attiv, b'simplifikazzjonijiet tad-disinn simili fl-ewwel u kumplessità akbar u damping f'dawn tal-aħħar.
Metodi passivi jinkludu, pereżempju, metodi sempliċi ħafna bħal materjal li jgħaqqad, u b'hekk jiżdied id-damping tal-bord taċ-ċirkwit stampat [62]. Metodi aktar sofistikati jinkludu d-damping tal-partikuli [68] u l-użu ta’ assorbituri dinamiċi tal-broadband [25].
Il-kontroll attiv tal-vibrazzjoni normalment jinkiseb permezz tal-użu ta 'elementi pjeżoċeramika marbuta mal-wiċċ tal-bord taċ-ċirkwit stampat [1,45]. L-użu ta 'metodi ta' ebusija huwa każ speċifiku u għandu jiġi kkunsidrat bir-reqqa fir-rigward ta 'metodi oħra. L-applikazzjoni ta 'dawn it-tekniki għal tagħmir li mhux magħruf li għandu kwistjonijiet ta' affidabbiltà mhux neċessarjament se jżid l-ispiża u l-piż tad-disinn. Madankollu, jekk prodott b'disinn approvat ifalli waqt l-ittestjar, jista 'jkun ħafna aktar mgħaġġel u aktar faċli li tiġi applikata teknika ta' ebusija strutturali milli li t-tagħmir jiġi ddisinjat mill-ġdid.
10. Opportunitajiet għall-iżvilupp ta' metodi
Din it-taqsima tagħti dettalji dwar l-opportunitajiet għat-titjib tat-tbassir tal-affidabbiltà tat-tagħmir elettroniku, għalkemm avvanzi reċenti fl-optoelettronika, in-nanoteknoloġija, u t-teknoloġiji tal-ippakkjar jistgħu dalwaqt jillimitaw l-applikabbiltà ta 'dawn il-proposti. L-erba 'metodi ewlenin ta' tbassir tal-affidabbiltà jistgħu ma jkunux qed jintużaw fiż-żmien tad-disinn tal-apparat. L-uniku fattur li jista' jagħmel metodi bħal dawn aktar attraenti jkun l-iżvilupp ta' teknoloġiji ta' manifattura u ttestjar kompletament awtomatizzati, bi prezz baxx, peress li dan jippermetti li d-disinn propost jinbena u jiġi ttestjat ħafna aktar malajr milli huwa possibbli bħalissa, bi sforz uman minimu.
Il-metodu PoF għandu ħafna lok għal titjib. Il-qasam ewlieni fejn jista 'jitjieb huwa fl-integrazzjoni mal-proċess ġenerali tad-disinn. Id-disinn tat-tagħmir elettroniku huwa proċess iterattiv li jġib lill-iżviluppatur eqreb lejn ir-riżultat lest biss b'kollaborazzjoni ma 'inġiniera li jispeċjalizzaw fil-qasam tal-elettronika, manifattura u inġinerija termali, u disinn strutturali. Metodu li jindirizza awtomatikament xi wħud minn dawn il-kwistjonijiet fl-istess ħin inaqqas in-numru ta 'iterazzjonijiet tad-disinn u jiffranka ammonti sinifikanti ta' ħin, speċjalment meta jitqies l-ammont ta 'komunikazzjoni interdipartimentali. Oqsma oħra ta' titjib fil-metodi PoF se jinqasmu f'tipi ta' tbassir tar-rispons u kriterji ta' falliment.
It-tbassir tar-rispons għandu żewġ mogħdijiet possibbli 'l quddiem: jew mudelli aktar mgħaġġla u dettaljati, jew mudelli mtejba u simplifikati. Bil-miġja ta 'proċessuri tal-kompjuter dejjem aktar qawwija, il-ħin tas-soluzzjoni għal mudelli FE dettaljati jista' jsir pjuttost qasir, filwaqt li fl-istess ħin, grazzi għal softwer modern, il-ħin tal-assemblaġġ tal-prodott jitnaqqas, li fl-aħħar mill-aħħar jimminimizza l-ispiża tar-riżorsi umani. Metodi simplifikati FE jistgħu wkoll jittejbu bi proċess għall-ġenerazzjoni awtomatika ta' mudelli FE, simili għal dawk proposti għal metodi FE dettaljati. Softwer awtomatiku (CALCE PWA) huwa attwalment disponibbli għal dan il-għan, iżda t-teknoloġija mhijiex ippruvata sew fil-prattika u s-suppożizzjonijiet tal-immudellar li saru mhumiex magħrufa.
Il-kalkolu tal-inċertezza inerenti f'metodi differenti ta' simplifikazzjoni jkun utli ħafna, li jippermetti li jiġu implimentati kriterji ta' tolleranza ta' ħsarat utli.
Fl-aħħarnett, database jew metodu biex tingħata ebusija miżjuda lill-komponenti mwaħħla jkunu utli, fejn dawn iż-żidiet fl-ebusija jistgħu jintużaw biex itejbu l-eżattezza tal-mudelli tar-rispons. Il-ħolqien ta 'kriterji ta' falliment tal-komponenti huwa dipendenti fuq il-varjazzjoni żgħira bejn komponenti simili minn manifatturi differenti, kif ukoll l-iżvilupp possibbli ta 'tipi ġodda ta' ppakkjar, peress li kwalunkwe metodu jew database għad-determinazzjoni tal-kriterji ta 'falliment għandhom jagħtu kont ta' tali varjabbiltà u bidliet.
Soluzzjoni waħda tkun li jinħoloq metodu/softwer biex jinbnew awtomatikament mudelli FE dettaljati bbażati fuq parametri tal-input bħal ċomb u dimensjonijiet tal-ippakkjar. Dan il-metodu jista 'jkun fattibbli għal komponenti b'forma ġeneralment uniformi bħal komponenti SMT jew DIP, iżda mhux għal komponenti irregolari kumplessi bħal transformers, ċowk, jew komponenti tad-dwana.
Mudelli FE sussegwenti jistgħu jiġu solvuti għal tensjonijiet u kkombinati ma 'dejta tal-falliment tal-materjal (dejta tal-kurva tal-plastikità S-N, mekkanika tal-ksur jew simili) biex tiġi kkalkulata l-ħajja tal-komponent, għalkemm id-dejta tal-falliment tal-materjal għandha tkun ta' kwalità għolja. Il-proċess FE għandu jkun korrelatat ma' data tat-test reali, preferibbilment fuq firxa wiesgħa ta' konfigurazzjonijiet kemm jista' jkun.
L-isforz involut fi proċess bħal dan huwa relattivament żgħir meta mqabbel mal-alternattiva tal-ittestjar dirett fil-laboratorju, li għandu jwettaq numru statistikament sinifikanti ta’ testijiet fuq ħxuna differenti tal-PCB, intensitajiet differenti tat-tagħbija u direzzjonijiet tat-tagħbija, anke b’mijiet ta’ tipi ta’ komponenti differenti disponibbli għal multipli. tipi ta' bordijiet. F'termini ta 'ttestjar tal-laboratorju sempliċi, jista' jkun hemm metodu biex jitjieb il-valur ta 'kull test.
Jekk kien hemm metodu għall-kalkolu taż-żieda relattiva fl-istress minħabba bidliet f'ċerti varjabbli, bħall-ħxuna tal-PCB jew id-dimensjonijiet taċ-ċomb, allura l-bidla fil-ħajja tal-komponent tista 'sussegwentement tiġi stmata. Metodu bħal dan jista 'jinħoloq bl-użu ta' analiżi FE jew metodi analitiċi, li finalment iwassal għal formula sempliċi għall-kalkolu tal-kriterji ta 'falliment minn dejta eżistenti ta' falliment.
Fl-aħħar mill-aħħar, huwa mistenni li jinħoloq metodu li jgħaqqad l-għodod differenti kollha disponibbli: analiżi FE, data tat-test, analiżi analitika u metodi statistiċi biex tinħoloq l-aktar data preċiża ta’ fallimenti possibbli bir-riżorsi limitati disponibbli. L-elementi individwali kollha tal-metodu PoF jistgħu jittejbu billi jiġu introdotti metodi stokastiċi fil-proċess biex jitqiesu l-effetti tal-varjabbiltà fil-materjali elettroniċi u l-istadji tal-manifattura. Dan jagħmel ir-riżultati aktar realistiċi, forsi jwassal għal proċess għall-ħolqien ta' tagħmir li huwa aktar robust għall-varjabbiltà filwaqt li jimminimizza d-degradazzjoni tal-prodott (inkluż il-piż u l-ispiża).
Fl-aħħar mill-aħħar, titjib bħal dan jista 'saħansitra jippermetti valutazzjoni f'ħin reali tal-affidabbiltà tat-tagħmir matul il-proċess tad-disinn, li jissuġġerixxi istantanjament għażliet ta' komponenti aktar sikuri, layouts, jew rakkomandazzjonijiet oħra biex tittejjeb l-affidabbiltà filwaqt li jiġu indirizzati kwistjonijiet oħra bħal interferenza elettromanjetika (EMI), termali u industrijali.
11. Konklużjoni
Din ir-reviżjoni tintroduċi l-kumplessitajiet tat-tbassir tal-affidabbiltà tat-tagħmir elettroniku, it-traċċar tal-evoluzzjoni ta 'erba' tipi ta 'metodi ta' analiżi (letteratura regolatorja, data sperimentali, data tat-test u PoF), li twassal għal sinteżi u paragun ta 'dawn it-tipi ta' metodi. Metodi ta 'referenza huma nnutati li huma utli biss għal studji preliminari, metodi ta' dejta sperimentali huma utli biss jekk dejta ta 'żmien estensiva u preċiża hija disponibbli, u metodi ta' dejta tat-test huma vitali għall-ittestjar tal-kwalifika tad-disinn iżda insuffiċjenti għall-ottimizzazzjoni.
Il-metodi PoF huma diskussi f'aktar dettall milli f'reviżjonijiet ta 'letteratura preċedenti, u r-riċerka jaqsam f'kategoriji ta' kriterji ta 'tbassir u probabbiltà ta' falliment. It-Taqsima "Tbassir tar-Rispons" tirrevedi l-letteratura dwar proprjetajiet distribwiti, immudellar tal-kondizzjoni tal-konfini, u livelli ta 'dettall fil-mudelli FE. L-għażla tal-metodu ta 'tbassir tar-rispons tidher li hija kompromess bejn l-eżattezza u l-ħin biex tiġġenera u tissolva l-mudell FE, billi terġa' tenfasizza l-importanza tal-eżattezza tal-kundizzjonijiet tal-konfini. It-taqsima "Kriterji ta 'Ħsara" tiddiskuti kriterji ta' falliment empiriċi u analitiċi; għat-teknoloġija SMT, reviżjonijiet ta 'mudelli u komponenti tqal huma pprovduti.
Il-metodi empiriċi huma applikabbli biss għal każijiet speċifiċi ħafna, għalkemm jipprovdu eżempji tajbin ta' metodi ta' ttestjar ta' affidabbiltà, filwaqt li metodi analitiċi għandhom firxa ferm usa' ta' applikabilità iżda huma aktar kumplessi biex jiġu implimentati. Diskussjoni qasira tal-metodi eżistenti ta 'analiżi tal-fallimenti bbażati fuq softwer speċjalizzat hija pprovduta. Fl-aħħarnett, huma pprovduti implikazzjonijiet għall-futur tat-tbassir tal-affidabbiltà, billi jitqiesu direzzjonijiet li fihom jistgħu jevolvu l-metodi tat-tbassir tal-affidabbiltà.
Letteratura[1] G. S. Aglietti, R. S. Langley, E. Rogers u S. B. Gabriel, An efficient model of an equipment loaded panel for active control design studies, The Journal of the Acoustical Society of America 108 (2000), 1663–1673.
[2] GS Aglietti, A eħfef magħluq għall-elettronika għall-applikazzjonijiet spazjali, Proċedimenti tal-Istitut tal-Inġiniera Mekkanika 216 (2002), 131–142.
[3] G. S. Aglietti u C. Schwingshackl, Analiżi ta’ kompartimenti u apparati kontra l-vibrazzjoni għal tagħmir elettroniku għal applikazzjonijiet spazjali, Proċedimenti tas-6 Konferenza Internazzjonali dwar id-Dinamika u l-Kontroll ta’ Strutturi tal-Vetturi Spazjali fl-Ispazju, Riomaggiore, l-Italja, (2004).
[4] D. B. Barker u Y. Chen, Modeling the vibration restrictions of wedge lock card guides, ASME Journal of Electronic Packaging 115(2) (1993), 189–194.
[5] D. B. Barker, Y. Chen u A. Dasgupta, Estimating the vibration fatigue life of quad leaded surface mount components, ASME Journal of Electronic Packaging 115(2) (1993), 195–200.
[6] D. B. Barker, A. Dasgupta u M. Pecht, Kalkoli tal-ħajja tal-ġonta tal-istann PWB taħt tagħbija termali u vibrazzjonali, Simpożju Annwali dwar l-Affidabbiltà u l-Mantenibbiltà, Proċedimenti tal-1991 (Kat. Nru 91CH2966-0), 451–459.
[7] D. B. Barker, I. Sharif, A. Dasgupta u M. Pecht, Effett tal-varjabiltajiet dimensjonali taċ-ċomb SMC fuq il-konformità taċ-ċomb u l-ħajja tal-għeja tal-ġonta tal-istann, ASME Journal of Electronic Packaging 114(2) (1992), 177–184.
[8] D. B. Barker u K. Sidharth, Local PWB and component bowing of an assembly subject to a liwi moment, American Society of Mechanical Engineers (Paper) (1993), 1–7.
[9] J. Bowles, Stħarriġ ta' proċeduri ta' tbassir ta' affidabbiltà għal apparati mikroelettroniċi, IEEE Transactions on Reliability 41(1) (1992), 2–12.
[10] AO Cifuentes, Estimating the dynamic behavior of printed circuit boards, IEEE Transactions on Components, Packaging, and Manufacturing Technology Part B: Advanced Packaging 17(1) (1994), 69–75.
[11] L. Condra, C. Bosco, R. Deppe, L. Gullo, J. Treacy u C. Wilkinson, Reliability assessment of aerospace electronic equipment, Quality and Reliability Engineering International 15(4) (1999), 253–260 .
[12] M. J. Cushing, D. E. Mortin, T. J. Stadterman u A. Malhotra, Paragun tal-approċċi tal-valutazzjoni tal-affidabbiltà elettronika, IEEE Transactions on Reliability 42(4) (1993), 542–546.
[13] R. Darveaux u A. Syed, Reliability of area array solder joints in bending, SMTA International Proceedings of the Technical Programme (2000), 313–324.
[14] N. F. Enke, T. J. Kilinski, S. A. Schroeder u J. R. Lesniak, Mechanical behaviors of 60/40 tin-leaad solder lap joints, Proċedimenti - Electronic Components Conference 12 (1989), 264–272.
[15] T. Estes, W. Wong, W. McMullen, T. Berger u Y. Saito, Reliability of class 2 heel filets on gull winged leaded components. Konferenza Aerospazjali, Proċedimenti 6 (2003), 6-2517–6 C2525
[16] FIDES, Gwida FIDES 2004 ħarġa A Reliability Methodology for Electronic Systems. Grupp FIDES, 2004.
[17] B. Foucher, D. Das, J. Boullie u B. Meslet, A review of reliability prediction methods for electronic devices, Microelectronics Reliability 42(8) (2002), 1155–1162.
[18] J. Garcia-Bonito, M. Brennan, S. Elliott, A. David u R. Pinnington, Attwatur pjeżoelettriku ġdid ta’ spostament għoli għall-kontroll attiv tal-vibrazzjoni, Materjali u Strutturi Intelliġenti 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 u E. Vergnault, A methodology to tivvaluta u tagħżel metodu ta' tbassir ta' affidabbiltà adattat għal komponenti eee fl-applikazzjonijiet spazjali, Aġenzija Spazjali Ewropea, (Pubblikazzjoni Speċjali) ESA SP (507) (2002), 73–80.
[20] L. Gullo, Il-valutazzjoni tal-affidabbiltà waqt is-servizz u l-approċċ minn fuq għal isfel jipprovdu metodu alternattiv ta' tbassir tal-affidabbiltà. Affidabilità Annwali u Mantenibbiltà, Proċedimenti tas-Simpożju (Kat. Nru 99CH36283), 1999, 365–377.
[21] Q. Guo u M. Zhao, Għeja tal-ġonta tal-istann SMT inkluż kurvatura tat-torsjoni u ottimizzazzjoni tal-post taċ-ċippa, International Journal of Advanced Manufacturing Technology 26(7–8) (2005), 887–895.
[22] S.-J. Perżut u S.-B. Lee, Studju sperimentali għall-affidabbiltà tal-ippakkjar elettroniku taħt vibrazzjoni, Mekkanika Sperimentali 36(4) (1996), 339-344.
[23] D. Hart, Fatigue testing of a component lead in a plated through hole, IEEE Proceedings of the National Aerospace and Electronics Conference (1988), 1154–1158.
[24] T. Y. Hin, K. S. Beh u K. Seetharamu, Żvilupp ta 'bord tat-test dinamiku għall-valutazzjoni tal-affidabilità konġunta tal-istann FCBGA f'xokk u vibrazzjoni. Proċedimenti tal-5 Konferenza dwar it-Teknoloġija tal-Ippakkjar Elettroniku (EPTC 2003), 2003, 256–262.58
[25] V. Ho, A. Veprik u V. Babitsky, Ruggedizing printed circuit boards using a wideband dynamic absorber, Shock and Vibration 10(3) (2003), 195–210.
[26] IEEE, gwida IEEE għall-għażla u l-użu ta’ tbassir ta’ affidabbiltà bbażati fuq ieee 1413, 2003, v+90 C.
[27] T. Jackson, S. Harbater, J. Sketoe u T. Kinney, Żvilupp ta 'formati standard għal mudelli ta' affidabbiltà ta 'sistemi spazjali, Simpożju Annwali ta' Affidabilità u Mantenibbiltà, 2003 Proċedimenti (Kat. Nru 03CH37415), 269–276.
[28] F. Jensen, Electronic Component Reliability, Wiley, 1995.
[29] J. H. Ong u G. Lim, Teknika sempliċi biex timmassimizza l-frekwenza fundamentali tal-istrutturi, ASME Journal of Electronic Packaging 122 (2000), 341–349.
[30] E. Jih u W. Jung, Għeja vibrazzjonali tal-ġonot tal-istann tal-immuntar tal-wiċċ. Ithermfl98. Is-Sitt Konferenza Intersoċjetali dwar Fenomeni Termali u Termomekkaniċi f'Sistemi Elettroniċi (Kat. Nru 98CH36208), 1998, 246–250.
[31] B. Johnson u L. Gullo, Improvements in reliability assessment and tbassir metodoloġija. Simpożju Annwali ta' Affidabilità u Mantenibbiltà. 2000 Proċedimenti. Simpożju Internazzjonali dwar il-Kwalità u l-Integrità tal-Prodott (Kat. Nru 00CH37055), 2000, -:181–187.
[32] M. Khan, D. Lagoudas, J. Mayes u B. Henderson, Elementi Pseudoelastic tar-rebbiegħa SMA għall-iżolament tal-vibrazzjoni passiva: modeling parti i, Ġurnal ta 'Sistemi u Strutturi ta' Materjal Intelliġenti 15(6) (2004), 415–441 .
[33] R. Kotlowitz, Konformità komparattiva tad-disinni taċ-ċomb rappreżentattivi għal komponenti immuntati fuq il-wiċċ, IEEE Transactions on Components, Hybrids, and Manufacturing Technology 12(4) (1989), 431–448.
[34] R. Kotlowitz, Metriċi ta' konformità għad-disinn taċ-ċomb tal-komponenti tal-immuntar tal-wiċċ. 1990 Proċedimenti. L-40 Konferenza dwar il-Komponenti Elettroniċi u t-Teknoloġija (Kat. Nru 90CH2893-6), 1990, 1054–1063.
[35] R. Kotlowitz u L. Taylor, Compliance metrics for the inclined gull-wing, spider j-bend, and spider gull-wing lead designs for surface mount components. 1991 Proċedimenti. Il-41 Konferenza dwar il-Komponenti Elettroniċi u t-Teknoloġija (Kat. Nru 91CH2989-2), 1991, 299–312.
[36] J. Lau, L. Powers-Maloney, J. Baker, D. Rice u B. Shaw, Solder joint reliability of fine pitch surface mount technology assemblies, IEEE Transactions on Components, Hybrids, and Manufacturing Technology 13(3) (1990), 534–544.
[37] R. Li, Metodoloġija għall-previżjoni tal-għeja ta 'komponenti elettroniċi taħt tagħbija ta' vibrazzjoni każwali, ASME Journal of Electronic Packaging 123(4) (2001), 394–400.
[38] R. Li u L. Poglitsch, Fatigue of plastic ball grid array and plastic quad flat packages under automotive vibration. SMTA International, Proċedimenti tal-Programm Tekniku (2001), 324–329.
[39] R. Li u L. Poglitsch, Għeja tal-vibrazzjoni, mekkaniżmu ta 'falliment u affidabilità tal-firxa tal-grilja tal-ballun tal-plastik u pakketti ċatti quad tal-plastik.
[40] Proċedimenti 2001 HD Konferenza Internazzjonali dwar Interkonnessjoni ta’ Densità Għolja u Ippakkjar ta’ Sistemi (SPIE Vol. 4428), 2001, 223–228.
[41] S. Liguore u D. Followell, Vibration fatigue of surface mount technology (smt) solder joints. Simpożju Annwali ta' Affidabilità u Mantenibbiltà 1995 Proċedimenti (Kat. Nru 95CH35743), 1995, -:18–26.
[42] G. Lim, J. Ong u J. Penny, Effect of edge and internal point support of a printed circuit board under vibration, ASME Journal of Electronic Packaging 121(2) (1999), 122–126.
[43] P. Luthra, Mil-hdbk-217: X’hemm ħażin fih? IEEE Transactions on Reliability 39(5) (1990), 518.
[44] J. Marouze u L. Cheng, Studju ta’ fattibilità ta’ iżolament tal-vibrazzjoni attiva bl-użu ta’ attwaturi tar-ragħad, Materjali u Strutturi Intelliġenti 11(6) (2002), 854–862.
[45] MIL-HDBK-217F. Tbassir ta' Affidabilità ta' Tagħmir Elettroniku. Dipartiment tad-Difiża tal-Istati Uniti, edizzjoni F, 1995.
[46] S. R. Moheimani, Stħarriġ ta’ innovazzjonijiet riċenti fid-damping u l-kontroll tal-vibrazzjoni bl-użu ta’ transducers pjeżoelettriċi shunted, IEEE Transactions on Control Systems Technology 11(4) (2003), 482–494.
[47] S. Morris u J. Reilly, Mil-hdbk-217-mira favorita. Simpożju Annwali ta' Affidabilità u Mantenibbiltà. 1993 Proċedimenti (Kat. Nru 93CH3257-3), (1993), 503–509.
P. O'Connor, Inġinerija ta 'affidabbiltà prattika. Wiley, 1997.
[48] M. Osterman u T. Stadterman, Softwer għall-valutazzjoni tal-fallimenti għall-assemblaġġi tal-kards taċ-ċirkwit. Affidabilità Annwali u Mantenibbiltà. Simpożju. 1999 Proċedimenti (Kat. Nru 99CH36283), 1999, 269–276.
[49] M. Pecht u A. Dasgupta, Physics-of-failure: an approach to reliable product development, IEEE 1995 International Integrated Reliability Workshop Final Report (Kat. Nru 95TH8086), (1999), 1–4.
[50] M. Pecht u W.-C. Kang, A critique of mil-hdbk-217e reliability prediction methods, IEEE Transactions on Reliability 37(5) (1988), 453–457.
[51] M. G. Pecht u F. R. Nash, Predicting the reliability of electronic equipment, Proceedings of the IEEE 82(7) (1994), 992–1004.
[52] J. Pitarresi, D. Caletka, R. Caldwell u D. Smith, The smeared property technique for the FE vibration analysis of printed circuit cards, ASME Journal of Electronic Packaging 113 (1991), 250–257.
[53] J. Pitarresi, P. Geng, W. Beltman u Y. Ling, Immudellar dinamiku u kejl tal-motherboards tal-kompjuters personali. It-52 Konferenza dwar il-Komponenti Elettroniċi u t-Teknoloġija 2002., (Kat. Nru 02CH37345)(-), 2002, 597–603.
[54] J. Pitarresi u A. Primavera, Paragun ta 'tekniki ta' mudellar tal-vibrazzjoni għal karti ta 'ċirkwiti stampati, ASME Journal of Electronic Packaging 114 (1991), 378–383.
[55] J. Pitarresi, B. Roggeman, S. Chaparala u P. Geng, Mechanical shock testing and modeling of PC motherboards. 2004 Proċedimenti, 54 Konferenza dwar Komponenti Elettroniċi u Teknoloġija (IEEE Cat. Nru 04CH37546) 1 (2004), 1047–1054.
[56] BI Sandor, Solder Mechanics – A State of the Art Assessment. Is-Soċjetà Minerali, Metalli u Materjali, 1991.
[57] S. Shetty, V. Lehtinen, A. Dasgupta, V., Halkola u T. Reinikainen, Fatigue of chip scale package interconnects minħabba liwi ċikliku, ASME Journal of Electronic Packaging 123(3) (2001), 302– 308.
[58] S. Shetty u T. Reinikainen, Ittestjar tal-liwja bi tliet u erba' punti għal pakketti elettroniċi, ASME Journal of Electronic Packaging 125(4) (2003), 556–561.
[59] K. Sidharth u D. B. Barker, Stima tal-ħajja tal-għeja indotta mill-vibrazzjoni tal-kantunieri tal-komponenti biċ-ċomb periferali, ASME Journal of Electronic Packaging 118(4) (1996), 244–249.
[60] J. Spanos, Z. Rahman u G. Blackwood, Soft 6-axis attiva tal-vibrazzjoni iżolatur, Proċedimenti tal-Konferenza tal-Kontroll Amerikan 1 (1995), 412–416.
[61] D. Steinberg, Analiżi tal-Vibrazzjoni għal Tagħmir Elettroniku, John Wiley & Sons, 1991.
[62] D. Steinberg, Analiżi tal-Vibrazzjoni għal Tagħmir Elettroniku, John Wiley & Sons, 2000.
[63] E. Suhir, Iċ-ċomb esterni konformi jistgħu jnaqqsu s-saħħa ta' apparat immuntat fuq il-wiċċ? 1988 Proċedimenti tat-38 Konferenza dwar il-Komponenti Elettroniċi (88CH2600-5), 1988, 1–6.
[64] E. Suhir, Rispons dinamiku mhux lineari ta 'bord ta' ċirkwit stampat għal tagħbijiet ta 'xokk applikati għall-kontorn ta' appoġġ tiegħu, ASME Journal of Electronic Packaging 114(4) (1992), 368–377.
[65] E. Suhir, Rispons of a flexible circuit printed board to periodic shock loads applikati għall-kontorn ta’ appoġġ tagħha, American Society of Mechanical Engineers (Paper) 59(2) (1992), 1–7.
[66] A. Veprik, Protezzjoni mill-vibrazzjoni ta’ komponenti kritiċi ta’ tagħmir elettroniku f’kundizzjonijiet ambjentali ħorox, Journal of Sound and Vibration 259(1) (2003), 161–175.
[67] H. Wang, M. Zhao u Q. Guo, Vibration fatigue experiments of SMT solder joint, Microelectronics Reliability 44(7) (2004), 1143–1156.
[68] Z. W. Xu, K. Chan u W. Liao, An empiric method for particle damping design, Shock and Vibration 11(5–6) (2004), 647–664.
[69] S. Yamada, A fracture mechanics approach to soldered joint cracking, IEEE Transactions on Components, Hybrids, and Manufacturing Technology 12(1) (1989), 99–104.
[70] W. Zhao u E. Elsayed, Modeling accelerated life testing based on mean residual life, International Journal of Systems Science 36(11) (1995), 689–696.
[71] W. Zhao, A. Mettas, X. Zhao, P. Vassiliou u E. A. Elsayed, Mudell tal-ħajja aċċellerat tal-istress tal-pass ġeneralizzat. Proċedimenti tal-Konferenza Internazzjonali tal-2004 dwar in-Negozju tal-Affidabbiltà u r-Responsabbiltà tal-Prodott Elettroniku, 2004, 19–25.
Sors: www.habr.com