Pagsusuri sa Pagiging Maaasahan ng Electronic na Kagamitang napapailalim sa Shock at Vibration - Pangkalahatang-ideya

Journal: Shock and Vibration 16 (2009) 45–59
Mga May-akda: Robin Alastair Amy, Guglielmo S. Aglietti (E-mail: [protektado ng email]), at Guy Richardson
Mga kaakibat ng mga may-akda: Astronautical Research Group, University of Southampton, School of Engineering Sciences, Southampton, UK
Surrey Satellite Technology Limited, Guildford, Surrey, UK

Copyright 2009 Hindawi Publishing Corporation. Ito ay isang open access na artikulo na ipinamahagi sa ilalim ng Creative Commons Attribution License, na nagpapahintulot sa walang limitasyong paggamit, pamamahagi, at pagpaparami sa anumang medium, basta't ang orihinal na gawa ay wastong binanggit.

Annotation. Sa hinaharap, inaasahan na ang lahat ng modernong elektronikong kagamitan ay magkakaroon ng pagtaas ng pag-andar habang pinapanatili ang kakayahang makatiis sa pag-load ng shock at vibration. Ang proseso ng paghula ng pagiging maaasahan ay mahirap dahil sa kumplikadong tugon at mga katangian ng pagkabigo ng mga elektronikong kagamitan, kaya ang kasalukuyang mga pamamaraan ay isang kompromiso sa pagitan ng katumpakan ng pagkalkula at gastos.
Достоверное и быстрое прогнозирование надежности электронного оборудования при его эксплуатации с динамическими нагрузками является очень важным для промышленности. В данной статье показываются проблемы при прогнозировании надежности электронного оборудования, замедляющие получение результатов. Следует учитывать также, что модель для расчета надежности обычно строится с учетом широкого диапазона конфигураций оборудования для целого ряда однотипных компонентов. Четыре класса методов прогнозирования надежности (справочные методы, тестовые данные, экспериментальные данные и моделирование физических причин отказа − физика отказа) сравниваются в данной статье для выбора возможности применения того или иного метода. Отмечается, что большинство отказов в электронном оборудовании вызываются тепловыми нагрузками, однако в настоящем обзоре основное внимание уделяется отказам, вызванным ударом и вибрацией при эксплуатации.

Tala ng tagasalin. Ang artikulo ay isang pagsusuri ng panitikan sa paksang ito. Sa kabila ng medyo katandaan nito, nagsisilbi itong mahusay na panimula sa problema ng pagtatasa ng pagiging maaasahan gamit ang iba't ibang mga pamamaraan.

1. Терминология

BGA Ball Grid Array.
DIP Dual In-line Processor, minsan kilala bilang Dual In-line Package.
FE Finite Element.
PGA Pin Grid Array.
PCB Printed Circuit Board, minsan kilala bilang PWB (Printed Wiring Board).
PLCC Plastic Leaded Chip Carrier.
PTH Plated Through Hole, minsan kilala bilang Pin Through Hole.
QFP Quad Flat Pack - kilala rin bilang gull wing.
SMA Shape Memory Alloys.
SMT Surface Mount Technology.

Paalala mula sa orihinal na mga may-akda: Sa artikulong ito, ang terminong "bahagi" ay tumutukoy sa isang partikular na elektronikong aparato na maaaring ibenta sa isang naka-print na circuit board; ang terminong "package" ay tumutukoy sa anumang bahagi ng isang integrated circuit (karaniwang anumang SMT o DIP na bahagi). Ang terminong "nakalakip na bahagi" ay tumutukoy sa anumang pinagsamang naka-print na circuit board o component system, na nagbibigay-diin na ang mga nakalakip na bahagi ay may sariling masa at higpit. (Ang crystal packaging at ang epekto nito sa pagiging maaasahan ay hindi tinalakay sa artikulo, kaya sa sumusunod na terminong "package" ay maaaring maisip bilang isang "kaso" ng isang uri o iba pa - humigit-kumulang transl.)

2. Paglalahad ng suliranin

Ang mga pag-load ng shock at vibration na ipinataw sa isang PCB ay nagdudulot ng stress sa substrate ng PCB, mga pakete ng bahagi, mga bakas ng bahagi, at mga joint ng panghinang. Ang mga stress na ito ay sanhi ng isang kumbinasyon ng mga baluktot na sandali sa circuit board at ang mass inertia ng bahagi. Sa isang pinakamasamang sitwasyon, ang mga stress na ito ay maaaring magdulot ng isa sa mga sumusunod na mode ng pagkabigo: delamination ng PCB, pagkabigo ng solder joint, pagkabigo ng lead, o pagkabigo ng component package. Kung nangyari ang alinman sa mga mode ng pagkabigo na ito, malamang na susunod ang kumpletong pagkabigo ng device. Ang mode ng pagkabigo na naranasan sa panahon ng operasyon ay nakasalalay sa uri ng packaging, ang mga katangian ng naka-print na circuit board, pati na rin ang dalas at amplitude ng mga baluktot na sandali at mga inertial na puwersa. Ang mabagal na pag-unlad sa pagsusuri sa pagiging maaasahan ng elektronikong kagamitan ay dahil sa maraming kumbinasyon ng mga input factor at failure mode na kailangang isaalang-alang.

Ang natitirang bahagi ng seksyong ito ay susubukan na ipaliwanag ang kahirapan ng pagsasaalang-alang ng iba't ibang mga kadahilanan ng input nang sabay-sabay.

Ang unang kumplikadong kadahilanan na dapat isaalang-alang ay ang malawak na hanay ng mga uri ng pakete na magagamit sa modernong electronics, dahil ang bawat pakete ay maaaring mabigo sa iba't ibang dahilan. Ang mga mabibigat na bahagi ay mas madaling kapitan sa mga inertial load, habang ang tugon ng mga bahagi ng SMT ay higit na nakadepende sa curvature ng circuit board. Bilang resulta, dahil sa mga pangunahing pagkakaiba na ito, ang mga uri ng mga bahagi na ito ay may malaking pagkakaiba sa pamantayan ng pagkabigo batay sa masa o sukat. Ang problemang ito ay lalong pinalala ng patuloy na paglitaw ng mga bagong sangkap na magagamit sa merkado. Samakatuwid, ang anumang iminungkahing paraan ng paghula ng pagiging maaasahan ay dapat umangkop sa mga bagong bahagi upang magkaroon ng anumang praktikal na aplikasyon sa hinaharap. Ang tugon ng isang naka-print na circuit board sa panginginig ng boses ay tinutukoy ng higpit at masa ng mga bahagi, na nakakaimpluwensya sa lokal na tugon ng naka-print na circuit board. Ito ay kilala na ang pinakamabigat o pinakamalaking bahagi ay makabuluhang nagbabago sa tugon ng board sa vibration sa mga lugar kung saan sila naka-install. Ang mga mekanikal na katangian ng PCB (modulus at kapal ni Young) ay maaaring makaapekto sa pagiging maaasahan sa mga paraan na mahirap hulaan.

Ang isang mas mahigpit na PCB ay maaaring bawasan ang pangkalahatang oras ng pagtugon ng PCB sa ilalim ng pagkarga, ngunit sa parehong oras, maaaring aktwal na lokal na tumaas ang mga bending moment na inilapat sa mga bahagi (Bukod pa rito, mula sa isang thermally induced failure perspective, ito ay talagang mas mainam na tukuyin ang isang mas katugmang PCB, dahil binabawasan nito ang mga thermal stress na ipinataw sa packaging - tala ng may-akda). Ang dalas at amplitude ng mga lokal na bending moment at inertial load na ipinataw sa stack ay nakakaimpluwensya rin sa pinaka-malamang na failure mode. Ang high frequency low amplitude load ay maaaring humantong sa fatigue failure ng istraktura, na maaaring maging pangunahing sanhi ng pagkabigo (mababa/mataas na cyclic fatigue, ang LCF ay tumutukoy sa mga pagkabigo na pinangungunahan ng plastic deformation (N_f <10^6), habang ang HCF ay tumutukoy sa elastic deformation mga pagkabigo , kadalasan (N_f > 10^6 ) hanggang sa pagkabigo [56] - tala ng may-akda) Ang huling pag-aayos ng mga elemento sa naka-print na circuit board ay tutukuyin ang sanhi ng pagkabigo, na maaaring mangyari dahil sa stress sa isang indibidwal na bahagi na dulot ng mga inertial load o mga lokal na baluktot na sandali. Sa wakas, kinakailangang isaalang-alang ang impluwensya ng mga kadahilanan ng tao at mga tampok ng produksyon, na nagpapataas ng posibilidad ng pagkabigo ng kagamitan.

Kung isinasaalang-alang ang isang makabuluhang bilang ng mga kadahilanan ng pag-input at ang kanilang kumplikadong pakikipag-ugnayan, nagiging malinaw kung bakit ang isang epektibong pamamaraan para sa paghula ng pagiging maaasahan ng mga elektronikong kagamitan ay hindi pa nagagawa. Ang isa sa mga pagsusuri sa panitikan na inirerekomenda ng mga may-akda sa isyung ito ay ipinakita sa IEEE [26]. Gayunpaman, ang pagsusuring ito ay pangunahing nakatuon sa medyo malawak na pag-uuri ng mga modelo ng pagiging maaasahan, tulad ng paraan ng paghula ng pagiging maaasahan mula sa reference na literatura, pang-eksperimentong data, pagmomodelo ng computer ng mga kundisyon ng pagkabigo (Physics-of-Failure Reliability (PoF)), at hindi tumutugon sa mga pagkabigo sa sapat na detalye na dulot ng shock at vibration. Si Foucher et al [17] ay sumusunod sa isang katulad na balangkas sa pagsusuri ng IEEE, na may makabuluhang diin sa mga thermal failure. Ang nakaraang kaiklian ng pagsusuri ng mga pamamaraan ng PoF, lalo na kung inilapat sa mga pagkabigo sa pagkabigla at panginginig ng boses, ay nararapat sa kanilang karagdagang pagsasaalang-alang. Ang isang review na tulad ng IEEE ay nasa proseso ng pag-compile ng AIAA, ngunit ang saklaw ng pagsusuri ay hindi alam sa ngayon.

3. Ebolusyon ng mga paraan ng paghula ng pagiging maaasahan

Ang pinakamaagang paraan ng paghula ng pagiging maaasahan, na binuo noong 1960s, ay kasalukuyang inilarawan sa MIL-HDBK-217F [44] (Mil-Hdbk-217F ang pinakabago at huling rebisyon ng pamamaraan, na inilabas noong 1995 - tala ng may-akda) Gamit Ang pamamaraang ito ay gumagamit ng isang database ng mga pagkabigo ng elektronikong kagamitan upang makuha ang average na buhay ng serbisyo ng isang naka-print na circuit board na binubuo ng ilang partikular na bahagi. Ang pamamaraang ito ay kilala bilang isang paraan para sa paghula ng pagiging maaasahan mula sa sanggunian at normatibong panitikan. Bagama't ang Mil-Hdbk-217F ay lalong luma na, ang paraan ng sanggunian ay ginagamit pa rin ngayon. Ang mga limitasyon at kamalian ng pamamaraang ito ay mahusay na naidokumento [42,50], na humahantong sa pagbuo ng tatlong klase ng mga alternatibong pamamaraan: pagmomodelo ng computer ng mga kondisyon ng pisikal na pagkabigo (PoF), data ng eksperimental, at data ng pagsubok sa larangan.

Ang mga pamamaraan ng PoF ay hinuhulaan ang pagiging maaasahan nang analytical nang hindi umaasa sa dati nang nakolektang data. Ang lahat ng mga pamamaraan ng PoF ay may dalawang karaniwang katangian ng klasikal na pamamaraan na inilarawan sa Steinberg [62]: una, ang pagtugon sa panginginig ng boses ng naka-print na circuit board sa isang tiyak na pampasigla ng panginginig ng boses ay hinahangad, pagkatapos ay ang pamantayan ng pagkabigo ng mga indibidwal na sangkap pagkatapos ng pagkakalantad ng panginginig ng boses ay nasubok. Ang isang mahalagang pag-unlad sa mga pamamaraan ng PoF ay ang paggamit ng mga distributed (averaged) na mga katangian ng board upang mabilis na makabuo ng isang mathematical na modelo ng isang naka-print na circuit board [54], na makabuluhang nabawasan ang pagiging kumplikado at oras na ginugol sa tumpak na pagkalkula ng tugon ng vibration ng isang naka-print circuit board (tingnan ang Seksyon 8.1.3). Ang mga kamakailang pag-unlad sa mga diskarte ng PoF ay nagpabuti ng paghula ng pagkabigo para sa mga sangkap na naka-solder sa surface mount technology (SMT); gayunpaman, maliban sa pamamaraan ng Barkers [59], ang mga bagong pamamaraang ito ay naaangkop lamang sa napakaspesipikong kumbinasyon ng mga bahagi at naka-print na circuit board. Napakakaunting mga pamamaraan na magagamit para sa malalaking bahagi tulad ng mga transformer o malalaking capacitor.
Pinapabuti ng mga pang-eksperimentong pamamaraan ng data ang kalidad at mga kakayahan ng modelong ginamit sa mga paraan ng paghula ng pagiging maaasahan batay sa reference na literatura. Ang unang paraan batay sa pang-eksperimentong data para sa paghula sa pagiging maaasahan ng mga elektronikong kagamitan ay inilarawan sa isang 1999 na papel gamit ang HIRAP (Honeywell In-service Reliability Assessment Program) na pamamaraan, na nilikha sa Honeywell, Inc. [20]. Ang pamamaraan ng pang-eksperimentong data ay may ilang mga pakinabang kaysa sa mga pamamaraan para sa paghula ng pagiging maaasahan gamit ang sanggunian at normatibong panitikan. Kamakailan, maraming mga katulad na pamamaraan ang lumitaw (REMM at TRACS [17], pati na rin ang FIDES [16]). Ang paraan ng pang-eksperimentong data, pati na rin ang paraan ng paghula ng pagiging maaasahan gamit ang sanggunian at normatibong panitikan, ay hindi nagpapahintulot sa amin na kasiya-siyang isaalang-alang ang layout ng board at ang operating environment ng operasyon nito sa pagtatasa ng pagiging maaasahan. Ang kakulangan na ito ay maaaring itama sa pamamagitan ng paggamit ng data ng pagkabigo mula sa mga board na katulad ng disenyo, o mula sa mga board na nalantad sa mga katulad na kondisyon ng operating.

Ang mga pamamaraan ng pang-eksperimentong data ay nakasalalay sa pagkakaroon ng isang malawak na database na naglalaman ng data ng pag-crash sa paglipas ng panahon. Ang bawat uri ng pagkabigo sa database na ito ay dapat na matukoy nang tama at matukoy ang ugat nito. Ang paraan ng pagtatasa ng pagiging maaasahan ay angkop para sa mga kumpanyang gumagawa ng parehong uri ng kagamitan sa sapat na dami upang ang isang malaking bilang ng mga pagkabigo ay maproseso upang masuri ang pagiging maaasahan.

Ang mga pamamaraan para sa pagsubok ng mga elektronikong bahagi para sa pagiging maaasahan ay ginagamit na mula noong kalagitnaan ng 1970s at karaniwang nahahati sa pinabilis at hindi pinabilis na mga pagsubok. Ang pangunahing diskarte ay ang pagsasagawa ng mga hardware test run na lumikha ng inaasahang operating environment bilang makatotohanan hangga't maaari. Isinasagawa ang mga pagsubok hanggang sa magkaroon ng kabiguan, na nagpapahintulot sa MTBF (Mean Time Between Failures) na mahulaan. Kung ang MTBF ay tinatantya na napakahaba, kung gayon ang tagal ng pagsubok ay maaaring bawasan sa pamamagitan ng pinabilis na pagsubok, na nakakamit sa pamamagitan ng pagtaas ng operating environment factor at paggamit ng isang kilalang formula upang maiugnay ang rate ng pagkabigo sa pinabilis na pagsubok sa inaasahang rate ng pagkabigo sa operasyon. Ang pagsubok na ito ay mahalaga para sa mga bahagi na may mataas na panganib ng pagkabigo dahil nagbibigay ito sa mananaliksik ng pinakamataas na antas ng data ng kumpiyansa, gayunpaman, magiging hindi praktikal na gamitin ito para sa pag-optimize ng disenyo ng board dahil sa mahabang panahon ng pag-ulit ng pag-aaral.

Ang isang mabilis na pagrepaso sa gawaing inilathala noong 1990s ay nagmumungkahi na ito ay isang panahon kung kailan ang pang-eksperimentong data, data ng pagsubok, at mga pamamaraan ng PoF ay nakikipagkumpitensya sa isa't isa upang palitan ang mga hindi napapanahong pamamaraan para sa paghula ng pagiging maaasahan mula sa mga sangguniang aklat. Gayunpaman, ang bawat pamamaraan ay may sariling mga pakinabang at disadvantages, at kapag ginamit nang tama, ay nagbubunga ng mahahalagang resulta. Bilang kinahinatnan, naglabas kamakailan ang IEEE ng isang pamantayan [26] na naglilista ng lahat ng mga paraan ng paghula ng pagiging maaasahan na ginagamit ngayon. Ang layunin ng IEEE ay maghanda ng isang gabay na magbibigay sa inhinyero ng impormasyon tungkol sa lahat ng magagamit na mga pamamaraan at ang mga pakinabang at disadvantages na likas sa bawat pamamaraan. Bagama't ang diskarte ng IEEE ay nasa simula pa rin ng mahabang ebolusyon, lumilitaw na mayroon itong sariling mga merito, dahil ang AIAA (American Institute of Aeronautics and Astronautics) ay sumusunod dito sa isang patnubay na tinatawag na S-102, na katulad ng IEEE ngunit isinasaalang-alang din ang relatibong kalidad ng data mula sa bawat pamamaraan [27]. Ang mga gabay na ito ay inilaan lamang upang pagsama-samahin ang mga pamamaraan na umiikot sa buong panitikan sa mundo na inilathala sa mga paksang ito.

4. Mga pagkabigo na dulot ng vibration

Karamihan sa nakaraang pananaliksik ay pangunahing nakatuon sa random na vibration bilang isang PCB load, ngunit ang sumusunod na pag-aaral ay partikular na tumitingin sa mga pagkabigo na nauugnay sa epekto. Ang ganitong mga pamamaraan ay hindi tatalakayin nang buo dito dahil ang mga ito ay nasa ilalim ng pag-uuri ng mga pamamaraan ng PoF at tinatalakay sa mga seksyon 8.1 at 8.2 ng artikulong ito. Heen et al. [24] ay lumikha ng isang test board upang subukan ang integridad ng BGA solder joints kapag sumailalim sa shock. Inilarawan ni Lau et al.[36] ang pagiging maaasahan ng mga bahagi ng PLCC, PQFP at QFP sa ilalim ng mga epekto sa loob ng eroplano at sa labas ng eroplano. Si Pitarresi et al.[53,55] ay tumingin sa mga pagkabigo ng mga motherboard ng computer dahil sa mga shock load at nagbigay ng magandang pagsusuri sa mga literatura na naglalarawan ng mga elektronikong kagamitan sa ilalim ng mga shock load. Nagbibigay ang Steinberg [62] ng isang buong kabanata sa disenyo at pagsusuri ng mga naapektuhang elektronikong kagamitan, na sumasaklaw sa parehong kung paano mahulaan ang kapaligiran ng pagkabigla at kung paano masisiguro ang pagganap ng mga elektronikong bahagi. Inilarawan ni Sukhir [64,65] ang mga error sa mga linear na kalkulasyon ng tugon ng isang naka-print na circuit board sa isang impact load na inilapat sa mga board fastener. Kaya, ang mga pamamaraan ng reference at pang-eksperimentong data ay maaaring isaalang-alang ang mga pagkabigo sa kagamitan na nauugnay sa epekto, ngunit ang mga pamamaraang ito ay naglalarawan ng mga pagkabigo na "epekto" nang tahasan.

5. Mga pamamaraan ng sanggunian

Sa lahat ng magagamit na pamamaraan na inilarawan sa mga manwal, lilimitahan lamang natin ang ating sarili sa dalawa lamang na isinasaalang-alang ang pagkabigo ng vibration: Mil-Hdbk-217 at CNET [9]. Ang Mil-Hdbk-217 ay tinatanggap bilang pamantayan ng karamihan sa mga tagagawa. Tulad ng lahat ng manu-mano at sanggunian na pamamaraan, ang mga ito ay batay sa mga empirical na diskarte na naglalayong hulaan ang pagiging maaasahan ng bahagi mula sa data ng eksperimental o laboratoryo. Ang mga pamamaraan na inilarawan sa reference na literatura ay medyo simple upang ipatupad, dahil hindi sila nangangailangan ng kumplikadong pagmomodelo ng matematika at gumagamit lamang ng mga uri ng mga bahagi, bilang ng mga bahagi, mga kondisyon ng pagpapatakbo ng board at iba pang madaling ma-access na mga parameter. Ang input data ay pagkatapos ay ipinasok sa modelo upang kalkulahin ang oras sa pagitan ng mga pagkabigo, MTBF. Sa kabila ng mga pakinabang nito, ang Mil-Hdbk-217 ay nagiging paunti-unti nang nagiging popular [12, 17,42,50,51]. Isaalang-alang natin ang isang hindi kumpletong listahan ng mga paghihigpit sa pagiging angkop nito.

1. Ang data ay lalong luma na, na huling na-update noong 1995 at hindi nauugnay sa mga bagong bahagi, walang pagkakataon na ang modelo ay ma-rebisa dahil ang Defense Standards Improvement Board ay nagpasya na hayaan ang pamamaraan na "mamatay ng natural na kamatayan" [ 26].
2. Ang pamamaraan ay hindi nagbibigay ng impormasyon tungkol sa mode ng pagkabigo, kaya ang layout ng PCB ay hindi maaaring mapabuti o ma-optimize.
3. Ipinapalagay ng mga modelo na ang pagkabigo ay independiyenteng disenyo, hindi pinapansin ang layout ng mga bahagi sa PCB, gayunpaman, ang layout ng bahagi ay kilala na may malaking epekto sa posibilidad ng pagkabigo. [50].
4. Ang nakolektang empirical na data ay naglalaman ng maraming mga kamalian, ang data ay ginagamit mula sa mga unang henerasyong bahagi na may hindi likas na mataas na rate ng pagkabigo dahil sa mga maling talaan ng oras ng pagpapatakbo, pagkumpuni, atbp., na binabawasan ang pagiging maaasahan ng mga resulta ng hula sa pagiging maaasahan [51].

Все эти недостатки указывают, что следует избегать использования справочных методов, однако, в пределах допустимости этих методов должен быть реализован ряд требований технического задания. Таким образом, справочные методы должны использоваться только тогда, когда это целесообразно, т.е. на ранних стадиях проектирования [46]. К сожалению, даже к такому использованию следует подходить с некоторой осторожностью, поскольку такого рода методы не пересматривались с 1995 года. Следовательно, методы из справочно-нормативной литературы по своей сути плохо предсказывают механическую надежность и должны использоваться с осторожностью.

6. Методы тестовых данных

Ang mga pamamaraan ng data ng pagsubok ay ang pinakasimpleng paraan ng paghula ng pagiging maaasahan na magagamit. Ang isang prototype ng iminungkahing disenyo ng naka-print na circuit board ay sumasailalim sa mga panginginig ng kapaligiran na ginawa sa isang laboratoryo bench. Susunod, ang mga parameter ng pagkawasak (MTTF, shock spectrum) ay sinusuri, pagkatapos ito ay ginagamit upang kalkulahin ang mga tagapagpahiwatig ng pagiging maaasahan [26]. Ang pamamaraan ng data ng pagsubok ay dapat gamitin na isinasaalang-alang ang mga pakinabang at disadvantages nito.
Ang pangunahing bentahe ng mga pamamaraan ng data ng pagsubok ay ang mataas na katumpakan at pagiging maaasahan ng mga resulta, kaya para sa mga kagamitan na may mataas na panganib ng pagkabigo, ang huling yugto ng proseso ng disenyo ay dapat palaging kasama ang pagsubok sa kwalipikasyon ng vibration. Ang kawalan ay ang mahabang oras na kinakailangan upang gawin, i-install at i-load ang piraso ng pagsubok, na ginagawang hindi angkop ang pamamaraan para sa mga pagpapabuti ng disenyo ng kagamitan na may mataas na posibilidad ng pagkabigo. Para sa isang umuulit na proseso ng disenyo ng produkto, isang mas mabilis na paraan ang dapat isaalang-alang. Ang oras ng pagkakalantad sa pag-load ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng pinabilis na pagsubok kung ang mga maaasahang modelo ay magagamit para sa kasunod na pagkalkula ng aktwal na buhay ng serbisyo [70,71]. Gayunpaman, ang mga pinabilis na pamamaraan ng pagsubok ay mas angkop para sa pagmomodelo ng mga thermal failure kaysa sa mga pagkabigo ng vibration. Ito ay dahil mas kaunting oras ang kailangan upang subukan ang mga epekto ng mga thermal load sa kagamitan kaysa sa pagsubok ng mga epekto ng mga vibration load. Ang epekto ng vibration ay maaaring lumitaw sa produkto pagkatapos lamang ng mahabang panahon.

Bilang kinahinatnan, ang mga pamamaraan ng pagsubok ay karaniwang hindi ginagamit para sa mga pagkabigo ng vibration maliban kung may mga extenuating circumstances, tulad ng mababang boltahe na nagreresulta sa napakatagal na panahon sa pagkabigo. Ang mga halimbawa ng mga paraan ng pag-verify ng data ay makikita sa mga gawa ni Hart [23], Hin et al. [24], Li [37], Lau et al. [36], Shetty et al [57], Liguore at Followell [40], Estes et al. [15],Wang et al. [67], Jih at Jung [30]. Ang isang mahusay na pangkalahatang-ideya ng pamamaraan ay ibinigay sa IEEE [26].

7. Mga pamamaraan ng pang-eksperimentong data

Ang paraan ng pang-eksperimentong data ay batay sa data ng pagkabigo mula sa mga katulad na naka-print na circuit board na nasubok sa ilalim ng tinukoy na mga kundisyon sa pagpapatakbo. Ang pamamaraan ay tama lamang para sa mga naka-print na circuit board na makakaranas ng katulad na pagkarga. Ang pang-eksperimentong paraan ng data ay may dalawang pangunahing aspeto: pagbuo ng isang database ng mga pagkabigo ng mga elektronikong sangkap at pagpapatupad ng pamamaraan batay sa iminungkahing disenyo. Upang makabuo ng isang naaangkop na database, dapat mayroong nauugnay na data ng pagkabigo na nakolekta mula sa mga katulad na disenyo; nangangahulugan ito na ang data sa mga pagkabigo ng katulad na kagamitan ay dapat na umiiral. Ang mga maling kagamitan ay dapat ding pag-aralan at kolektahin nang maayos ang mga istatistika, hindi sapat na sabihin na ang isang naibigay na disenyo ng PCB ay nabigo pagkatapos ng isang tiyak na bilang ng mga oras, ang lokasyon, mode ng pagkabigo at sanhi ng pagkabigo ay dapat na matukoy. Maliban kung ang lahat ng nakaraang data ng pagkabigo ay masusing nasuri, isang mahabang panahon ng pangongolekta ng data ay kinakailangan bago magamit ang pang-eksperimentong paraan ng data.

Ang isang posibleng solusyon para sa limitasyong ito ay ang pagpapatupad ng Highly Accelerated Lifecycle Testing (HALT) para sa layunin ng mabilis na pagbuo ng database ng rate ng pagkabigo, bagama't ang tumpak na paggawa ng mga parameter ng kapaligiran ay mahirap ngunit mahalaga [27]. Ang isang paglalarawan ng ikalawang yugto ng pagpapatupad ng pang-eksperimentong paraan ng data ay mababasa sa [27], na nagpapakita kung paano mahulaan ang MTBF para sa isang iminungkahing disenyo kung ang disenyo sa ilalim ng pagsubok ay nakuha sa pamamagitan ng pagbabago ng isang umiiral na board kung saan ang detalyadong data ng pagkabigo ay umiiral na. . Ang iba pang mga pagsusuri ng mga pang-eksperimentong pamamaraan ng data ay inilarawan ng iba't ibang mga may-akda sa [11,17,20,26].

8. Computer simulation ng failure conditions (PoF)

Ang mga diskarte sa pagmomodelo ng computer para sa mga kundisyon ng pagkabigo, na tinatawag ding mga modelo ng stress at pinsala o mga modelo ng PoF, ay ipinatupad sa isang dalawang hakbang na proseso ng paghula ng pagiging maaasahan. Kasama sa unang yugto ang paghahanap para sa tugon ng naka-print na circuit board sa isang dynamic na pagkarga na ipinataw dito; sa ikalawang yugto, ang tugon ng modelo ay kinakalkula upang matiyak ang isang naibigay na tagapagpahiwatig ng pagiging maaasahan. Karamihan sa mga literatura ay madalas na nakatuon sa parehong paraan ng paghula ng tugon at ang proseso ng paghahanap ng pamantayan sa pagkabigo. Ang dalawang pamamaraang ito ay pinakamahusay na nauunawaan kapag inilarawan nang nakapag-iisa, kaya ang pagsusuring ito ay isasaalang-alang ang dalawang hakbang na ito nang magkahiwalay.

Sa pagitan ng mga yugto ng paghula sa tugon at paghahanap ng mga pamantayan sa pagkabigo, ang set ng data na nilikha sa unang yugto at ginamit sa pangalawa ay inililipat sa modelo. Ang variable ng pagtugon ay umunlad mula sa paggamit ng input acceleration sa chassis [15,36,37,67], sa pamamagitan ng aktwal na acceleration na naranasan ng component upang isaalang-alang ang iba't ibang vibrational na tugon ng iba't ibang mga layout ng PCB [40], at sa wakas ay isinasaalang-alang local excursion [62] o local bending moments [59] na nararanasan ng PCB local sa component.

Napansin na ang kabiguan ay isang function ng pag-aayos ng mga bahagi sa isang naka-print na circuit board [21,38], kaya ang mga modelo na nagsasama ng lokal na tugon ng vibration ay mas malamang na maging tumpak. Ang pagpili kung aling parameter (lokal na acceleration, lokal na pagpapalihis o baluktot na sandali) ay ang pagtukoy sa kadahilanan para sa pagkabigo ay depende sa partikular na kaso.
Kung ang mga bahagi ng SMT ay ginagamit, ang curvature o mga baluktot na sandali ay maaaring ang pinaka makabuluhang mga kadahilanan para sa pagkabigo; para sa mabibigat na mga bahagi, ang mga lokal na acceleration ay karaniwang ginagamit bilang pamantayan sa pagkabigo. Sa kasamaang palad, walang pananaliksik na isinagawa upang ipakita kung aling uri ng pamantayan ang pinakaangkop sa isang ibinigay na set ng input data.

Mahalagang isaalang-alang ang pagiging angkop ng anumang paraan ng PoF na ginamit, dahil hindi praktikal na gumamit ng anumang paraan ng PoF, analytical o FE, na hindi sinusuportahan ng data ng pagsubok sa laboratoryo. Bukod pa rito, mahalagang gumamit lamang ng anumang modelo sa loob ng saklaw ng pagiging angkop nito, na sa kasamaang-palad ay naglilimita sa pagiging angkop ng karamihan sa mga kasalukuyang modelo ng PoF upang magamit sa napakaspesipiko at limitadong mga kundisyon. Ang mga magagandang halimbawa ng talakayan ng mga pamamaraan ng PoF ay inilarawan ng iba't ibang mga may-akda [17,19,26,49].

8.1. Pagtataya ng Tugon

Ang hula sa pagtugon ay kinabibilangan ng paggamit ng geometry at materyal na mga katangian ng isang istraktura upang kalkulahin ang kinakailangang variable ng pagtugon. Ang hakbang na ito ay inaasahang makukuha lamang ang pangkalahatang tugon ng pinagbabatayan na PCB at hindi ang tugon ng mga indibidwal na sangkap. May tatlong pangunahing uri ng paraan ng paghula ng tugon: analytical, detalyadong mga modelo ng FE at pinasimpleng mga modelo ng FE, na inilarawan sa ibaba. Nakatuon ang mga pamamaraang ito sa pagsasama ng higpit at mass effect ng mga idinagdag na bahagi, gayunpaman mahalagang huwag kalimutan ang kahalagahan ng tumpak na pagmomodelo ng rotational stiffness sa gilid ng PCB dahil malapit itong nauugnay sa katumpakan ng modelo (ito ay tinalakay sa Seksyon 8.1.4). Fig. 1. Halimbawa ng isang detalyadong modelo ng isang naka-print na circuit board [53].

8.1.1. Analytical na hula sa pagtugon

В работе Штейнберга [62] приводится единственный аналитический метод вычисления отклика вибрации печатной платы. Штейнберг утверждает, что амплитуда колебания при резонансе электронного узла равна двукратному квадратному корню резонансной частоты; это утверждение основано на недоступных данных и не поддается проверке. Это позволяет аналитически рассчитать динамическое отклонение при резонансе, которое впоследствии может быть использовано для расчета либо динамической нагрузки от тяжелого компонента, либо кривизны печатной платы. Этот метод непосредственно не дает локального отклика печатной платы и совместим только с критериями отказа на основе отклонения, описанными Штейнбергом.

Ang bisa ng pagpapalagay ng transfer function distribution batay sa amplitude measurements ay kaduda-dudang dahil Pitarresi et al.[53] ay sumukat ng kritikal na attenuation na 2% para sa isang computer motherboard, habang ang paggamit ng palagay ni Steinberg ay magbibigay ng 3,5% (batay sa natural na frequency 54 Hz), na hahantong sa isang malaking underestimation ng tugon ng board sa vibration.

8.1.2. Mga detalyadong modelo ng FE

Ang ilang mga may-akda ay nagpapakita ng paggamit ng mga detalyadong modelo ng FE upang kalkulahin ang tugon ng vibration ng isang naka-print na circuit board [30,37,53, 57,58] (Ang Figure 1-3 ay nagpapakita ng mga halimbawa na may mas mataas na antas ng detalye), gayunpaman ang paggamit ng mga ito Ang mga pamamaraan ay hindi inirerekomenda para sa isang komersyal na produkto (maliban kung ang tumpak na hula lamang ng lokal na tugon ay hindi lubos na kinakailangan) dahil ang oras na kinakailangan upang bumuo at malutas ang naturang modelo ay sobra-sobra. Ang mga pinasimpleng modelo ay gumagawa ng data ng naaangkop na katumpakan nang mas mabilis at sa mas mababang gastos. Ang oras na kinakailangan upang bumuo at malutas ang isang detalyadong modelo ng FE ay maaaring mabawasan sa pamamagitan ng paggamit ng JEDEC 4 spring constants na inilathala sa [33-35], ang mga spring constant na ito ay maaaring gamitin bilang kapalit ng detalyadong FE model ng bawat wire. Bilang karagdagan, ang substructure method (minsan ay kilala bilang superelement method) ay maaaring ipatupad upang bawasan ang oras ng computation na kinakailangan upang malutas ang mga detalyadong modelo. Dapat tandaan na ang mga detalyadong modelo ng FE ay madalas na lumalabo ang mga linya sa pagitan ng hula sa pagtugon at pamantayan ng pagkabigo, kaya ang gawaing isinangguni dito ay maaari ding mahulog sa ilalim ng listahan ng mga gawa na naglalaman ng pamantayan ng pagkabigo.

8.1.3. Mga Ibinahagi na Modelo ng FE

Binabawasan ng mga pinasimpleng modelo ng FE ang paggawa ng modelo at oras ng solusyon. Ang idinagdag na masa ng bahagi at ang katigasan nito ay maaaring ilarawan sa pamamagitan lamang ng pagtulad sa isang walang laman na PCB na may tumaas na masa at katigasan, kung saan ang mga epekto ng masa at katigasan ay isinasama sa pamamagitan ng lokal na pagtaas ng modulus ng Young ng PCB.

Fig. 2. Halimbawa ng isang detalyadong modelo ng isang bahagi ng QFP gamit ang symmetry upang gawing simple ang proseso ng pagmomodelo at bawasan ang oras ng solusyon [36]. Fig. 3. Halimbawa ng isang detalyadong modelo ng FE ng J-lead [6].

Maaaring kalkulahin ang salik sa pagpapahusay ng katigasan sa pamamagitan ng pisikal na pagputol ng nakalakip na miyembro at paglalapat ng mga pamamaraan ng pagsubok sa baluktot [52]. Pitarresi et al. Sinuri ng [52,54] ang epekto ng pagpapasimple ng dagdag na masa at higpit na ibinigay ng mga sangkap na nakakabit sa isang naka-print na circuit board.

Sinusuri ng unang papel ang isang kaso ng isang pinasimpleng modelo ng FE ng isang naka-print na circuit board, na na-verify laban sa pang-eksperimentong data. Ang pangunahing lugar ng interes ng papel na ito ay ang pagpapasiya ng mga ipinamahagi na katangian, na may caveat na ang mataas na katumpakan ng torsional stiffness ay kinakailangan para sa isang tumpak na modelo.

Ang ikalawang artikulo ay tumitingin sa limang magkakaibang napuno na mga PCB, bawat isa ay na-modelo na may iba't ibang antas ng pagpapasimple ng komposisyon nito. Ang mga modelong ito ay inihambing sa pang-eksperimentong data. Ang papel na ito ay nagtatapos sa ilang nakapagtuturo na mga obserbasyon ng ugnayan sa pagitan ng mass-stiffness ratios at katumpakan ng modelo. Pareho sa mga papel na ito ay gumagamit lamang ng mga natural na frequency at MEC (modal assurance criteria) upang matukoy ang ugnayan sa pagitan ng dalawang modelo. Sa kasamaang-palad, ang error sa natural na frequency ay hindi makakapagbigay ng anumang impormasyon tungkol sa error sa mga lokal na acceleration o bending moments, at ang MKO ay makakapagbigay lamang ng kabuuang ugnayan sa pagitan ng dalawang natural na mode, ngunit hindi magagamit upang kalkulahin ang porsyento ng error ng acceleration o curvature. Gamit ang kumbinasyon ng numerical analysis at computer simulation, ginawa ng Cifuentes [10] ang sumusunod na apat na obserbasyon.

1. Моделируемые режимы должны содержать по крайней мере 90% вибрирующей массы для точного анализа.
2. Sa mga kaso kung saan ang mga paglihis ng board ay maihahambing sa kapal nito, ang nonlinear na pagsusuri ay maaaring mas angkop kaysa sa linear na pagsusuri.
3. Небольшие ошибки в расположении компонентов могут вызвать большие ошибки в измерении отклика.
4. Ang katumpakan ng pagsukat ng tugon ay mas sensitibo sa mga error sa masa kaysa sa paninigas.

8.1.4. Kondisyon sa hangganan

Ang PCB edge rotation stiffness coefficient ay may malaking epekto sa katumpakan ng kinakalkula na tugon [59], at depende sa tiyak na pagsasaayos ay higit na mahalaga kaysa sa idinagdag na bahagi ng masa at katigasan. Ang pagmomodelo ng rotational edge stiffness bilang zero (sa pangkalahatan ay isang sinusuportahang kundisyon) ay kadalasang nagbubunga ng mga konserbatibong resulta, habang ang pagmomodelo bilang mahigpit na pagkaka-clamp ay kadalasang minamaliit ang mga resulta, dahil kahit na ang pinakamatigas na mekanismo ng pag-clamping ng PCB ay hindi makasisiguro ng ganap na naka-clamp na kondisyon ng gilid. Pinatunayan nina Barker at Chen [5] ang analytical theory na may mga eksperimentong resulta upang ipakita kung paano nakakaapekto ang edge rotational rigidity sa natural frequency ng isang PCB. Ang pangunahing paghahanap ng gawaing ito ay ang malakas na ugnayan sa pagitan ng higpit ng pag-ikot ng gilid at natural na mga frequency, na naaayon sa teorya. Nangangahulugan din ito na ang malalaking error sa pagmomodelo ng edge rotational stiffness ay hahantong sa malalaking error sa paghula ng tugon. Bagama't isinaalang-alang ang gawaing ito sa isang partikular na kaso, naaangkop ito sa pagmomodelo ng lahat ng uri ng mekanismo ng kundisyon ng hangganan. Gamit ang pang-eksperimentong datos mula kay Lim et al. [41] ay nagbibigay ng halimbawa kung paano makalkula ang higpit ng pag-ikot ng gilid upang magamit ang FE sa isang modelo ng PCB; ito ay nakakamit gamit ang isang paraan na inangkop mula sa Barker at Chen [5]. Ipinapakita rin ng gawaing ito kung paano matukoy ang pinakamainam na lokasyon ng anumang punto sa isang istraktura upang ma-maximize ang mga natural na frequency. Ang mga gawa na partikular na isinasaalang-alang ang epekto ng pagbabago ng mga kondisyon ng hangganan upang mabawasan ang pagtugon sa vibration ay umiiral din nina Guo at Zhao [21]; Aglietti [2]; Aglietti at Schwingshackl [3], Lim et al. [41].

8.1.5. Mga hula sa epekto ng shock at vibration

Pitarresi et al. [53-55] gumamit ng isang detalyadong modelo ng FE ng isang PCB upang mahulaan ang shock at vibration na tugon ng isang board na may mga bahagi na kinakatawan bilang 3D blocks. Ang mga modelong ito ay gumamit ng eksperimento na tinutukoy na pare-pareho ang mga ratio ng damping upang mapabuti ang hula ng tugon sa resonance. Ang epekto ng pagtugon sa spectrum (SRS) at mga paraan ng pagwawalis ng oras ay inihambing para sa hula sa pagtugon sa epekto, na ang parehong mga pamamaraan ay isang trade-off sa pagitan ng katumpakan at oras ng solusyon.

8.2. Pamantayan sa pagtanggi

Ang pamantayan sa pagkabigo ay sumusukat sa tugon ng PCB at ginagamit ito upang makakuha ng sukatan ng kabiguan, kung saan ang sukatan ng kabiguan ay maaaring ibig sabihin ng oras sa pagitan ng mga pagkabigo (MTBF), mga pag-ikot hanggang sa pagkabigo, posibilidad ng walang pagkabigo na operasyon, o anumang iba pang sukatan ng pagiging maaasahan (tingnan ang IEEE [26]; Jensen[28] 47]; O'Connor [XNUMX] para sa talakayan ng mga sukatan ng kabiguan). Ang maraming iba't ibang mga diskarte sa pagbuo ng data na ito ay maginhawang nahahati sa analytical at empirical na pamamaraan. Ang mga empirical na pamamaraan ay bumubuo ng data ng pamantayan ng pagkabigo sa pamamagitan ng paglo-load ng mga test specimen ng mga bahagi sa kinakailangang dynamic na pagkarga. Sa kasamaang palad, dahil sa malawak na hanay ng data ng pag-input (mga uri ng bahagi, kapal ng PCB at pag-load) na posible sa pagsasagawa, ang nai-publish na data ay malamang na hindi direktang naaangkop dahil ang data ay wasto lamang sa mga napakaespesyal na kaso. Ang mga analytical na pamamaraan ay hindi nagdurusa sa mga ganitong disadvantages at may mas malawak na kakayahang magamit.

8.2.1. Pamantayan ng empirical failure

Gaya ng nasabi kanina, ang limitasyon ng karamihan sa mga empirical na modelo ay ang mga ito ay naaangkop lamang sa mga pagsasaayos na kinasasangkutan ng parehong kapal ng PCB, katulad na mga uri ng bahagi, at pag-load ng input, na malamang na hindi. Gayunpaman, ang magagamit na literatura ay kapaki-pakinabang para sa mga sumusunod na dahilan: nagbibigay ito ng magagandang halimbawa ng pagsasagawa ng mga pagsubok sa pagkabigo, nagha-highlight ng iba't ibang mga opsyon para sa mga sukatan ng pagkabigo, at nagbibigay ng mahalagang impormasyon tungkol sa mga mekanika ng pagkabigo. Lumikha si Li [37] ng isang empirical na modelo upang mahulaan ang pagiging maaasahan ng 272-pin na BGA at 160-pin na QFP na mga pakete. Ang pinsala sa pagkapagod sa mga conductor at sa katawan ng pakete ay sinisiyasat, at ang mga eksperimentong resulta ay nasa mabuting pagsang-ayon sa pagsusuri ng pinsala na nakabatay sa stress na kinakalkula gamit ang isang detalyadong modelo ng FE (tingnan din ang Li at Poglitsch [38,39]). Ang proseso ay gumagawa ng pinagsama-samang pinsala para sa isang partikular na antas ng vibration acceleration ng vibration input signal.
Sinuri ni Lau et al. [36] ang pagiging maaasahan ng mga partikular na bahagi sa ilalim ng pag-load ng shock at vibration gamit ang mga istatistika ng Weibull. Sinuri nina Liguore at Followell [40] ang mga pagkabigo ng LLCC at J-lead na mga bahagi sa pamamagitan ng pag-iiba-iba ng lokal na acceleration sa mga cycle ng serbisyo. Ang lokal na acceleration ay ginagamit bilang laban sa chassis input acceleration, at ang epekto ng temperatura sa mga resulta ng pagsubok ay inimbestigahan. Ang artikulo ay gumagawa din ng sanggunian sa pananaliksik sa epekto ng kapal ng PCB sa pagiging maaasahan ng bahagi.

Inihambing nina Guo at Zhao [21] ang pagiging maaasahan ng mga bahagi kapag ginagamit ang lokal na torsional curvature bilang isang load, sa kaibahan sa mga nakaraang pag-aaral na gumamit ng acceleration. Ang pinsala sa pagkapagod ay ginagaya, pagkatapos ay ang modelo ng FE ay inihambing sa mga pang-eksperimentong resulta. Tinatalakay din ng artikulo ang pag-optimize ng layout ng bahagi upang mapabuti ang pagiging maaasahan.

Si Ham at Lee [22] ay nagpapakita ng isang pamamaraan ng data ng pagsubok para sa problema ng pagtukoy ng mga stress ng lead solder sa ilalim ng cyclic torsional loading. Estes et al [15] ay isinasaalang-alang ang problema sa pagkabigo ng mga bahagi ng gullwing (GOST IEC 61188-5-5-2013) na may inilapat na pagpabilis ng input at thermal load. Ang mga bahaging pinag-aralan ay mga uri ng chip package CQFP 352, 208, 196, 84 at 28, pati na rin ang FP 42 at 10. Ang artikulo ay nakatuon sa kabiguan ng mga elektronikong sangkap dahil sa mga pagbabago sa orbit ng isang geostationary Earth satellite, ang oras sa pagitan ng mga pagkabigo ay ibinibigay sa mga tuntunin ng mga taon ng paglipad sa geostationary o mababang mga orbit ng Earth. Ito ay nabanggit na ang pagkabigo ng gullwing wires ay mas malamang sa mga lokasyon na nakikipag-ugnayan sa package body kaysa sa solder joint.

Sina Jih at Jung [30] ay isinasaalang-alang ang mga pagkabigo ng kagamitan na sanhi ng likas na mga depekto sa pagmamanupaktura sa pinagsanib na panghinang. Ginagawa ito sa pamamagitan ng paglikha ng napakadetalyadong modelo ng FE ng PCB at paghahanap ng power spectral density (PSD) para sa iba't ibang haba ng crack sa pagmamanupaktura. Ang Ligyore, Followell [40] at Shetty, Reinikainen [58] ay nagmumungkahi na ang mga empirikal na pamamaraan ay gumagawa ng pinakatumpak at kapaki-pakinabang na data ng pagkabigo para sa mga partikular na konektadong pagsasaayos ng bahagi. Ang mga ganitong uri ng pamamaraan ay ginagamit kung ang ilang data ng pag-input (kapal ng board, uri ng bahagi, hanay ng curvature) ay maaaring panatilihing pare-pareho sa buong disenyo, o kung ang user ay kayang magsagawa ng mga tunay na pagsubok sa ganitong uri.

8.2.2. Pamantayan ng kabiguan ng analitikal

SMT модели угловых соединений

Различные исследователи, рассматривающие отказы угловых выводов SMT, предполагают, что это наиболее распространенная причина отказа. Статьи Сидхарта, Баркера [59] завершают более раннюю серию работ, представляя модель для определения деформации угловых выводов SMT и контурных свинцовых компонентов. Предложенная модель имеет погрешность менее 7% по сравнению с детализированной FE моделью для шести наихудших сценариев. Модель основана на формуле, опубликованной ранее Баркером и Сидхартом [4], где моделировался прогиб присоединенной детали, подверженной изгибающему моменту. В статье Сухира [63] аналитически рассматриваются напряжения, ожидаемые в пакетных выводах, обусловленные локально приложенными изгибающими моментами. Баркер и Сидхарт [4] опираются на работу Сухира [63], Баркера и др. [4], в которой рассматривается влияние ведущей вращательной жесткости. Наконец, Баркер и др. [7] использовали детальные FE модели для изучения влияния размерных вариаций свинца на усталостную долговечность свинца.

Angkop na banggitin dito ang gawain sa JEDEC lead spring constants, na lubos na pinasimple ang paglikha ng mga modelo ng mga bahagi ng lead [33-35]. Ang mga spring constant ay maaaring gamitin sa halip na isang detalyadong modelo ng mga lead connection; ang oras na kinakailangan upang mabuo at malutas ang modelo ng FE ay mababawasan sa modelo. Ang paggamit ng naturang mga constant sa component FE model ay mapipigilan ang direktang pagkalkula ng mga lokal na lead stress. Sa halip, ang kabuuang lead strain ay ibibigay, na dapat pagkatapos ay nauugnay sa alinman sa mga lokal na lead stress o lead failure na pamantayan batay sa life cycle ng produkto.

Data ng pagkapagod ng materyal

Karamihan sa mga data sa pagkabigo ng mga materyales na ginagamit para sa mga solder at mga bahagi ay pangunahing nauugnay sa thermal failure, at medyo maliit na data ang umiiral na may kaugnayan sa fatigue failure. Ang isang pangunahing sanggunian sa lugar na ito ay ibinigay ni Sandor [56], na nagbibigay ng data sa mga mekanika ng pagkapagod at pagkabigo ng mga haluang panghinang. Isinasaalang-alang ni Steinberg [62] ang pagkabigo ng mga sample ng panghinang. Ang data ng pagkapagod para sa mga karaniwang solder at wire ay makukuha sa papel ni Yamada [69].

Фиг. 4. Обычное положение отказа из руководства для компонентов QFP, близко к телу пакета.

Ang mga pagkabigo sa pagmomodelo na nauugnay sa solder debonding ay mahirap dahil sa mga hindi pangkaraniwang katangian ng materyal na ito. Ang solusyon sa tanong na ito ay nakasalalay sa sangkap na kailangang masuri. Alam na para sa mga pakete ng QFP ito ay karaniwang hindi isinasaalang-alang, at ang pagiging maaasahan ay tinasa gamit ang sangguniang literatura. Ngunit kung ang paghihinang ng malalaking bahagi ng BGA at PGA ay kinakalkula, kung gayon ang mga koneksyon sa lead, dahil sa kanilang mga hindi pangkaraniwang katangian, ay maaaring makaapekto sa kabiguan ng produkto. Kaya, para sa mga QFP package, ang lead fatigue properties ay ang pinakakapaki-pakinabang na impormasyon. Para sa BGA, mas kapaki-pakinabang ang impormasyon sa tibay ng mga solder joints na napapailalim sa instantaneous plastic deformation [14]. Para sa mas malalaking bahagi, ang Steinberg [62] ay nagbibigay ng solder joint pull-out voltage data.

Mga Modelong Mabibigat na Component Failure

Ang tanging mga modelo ng kabiguan na umiiral para sa mabibigat na bahagi ay ipinakita sa isang papel ni Steinberg [62], na sinusuri ang lakas ng makunat ng mga bahagi at nagbibigay ng isang halimbawa kung paano kalkulahin ang maximum na pinapahintulutang stress na maaaring ilapat sa isang lead na koneksyon

8.3. Mga konklusyon sa pagiging angkop ng mga modelo ng PoF

Ang mga sumusunod na konklusyon ay ginawa sa panitikan tungkol sa mga pamamaraan ng PoF.

Ang lokal na tugon ay kritikal sa paghula ng kabiguan ng bahagi. Tulad ng nabanggit sa Li, Poglitsch [38], ang mga bahagi sa mga gilid ng isang PCB ay hindi gaanong madaling kapitan ng pagkabigo kaysa sa mga matatagpuan sa gitna ng PCB dahil sa mga lokal na pagkakaiba sa baluktot. Dahil dito, ang mga bahagi sa iba't ibang lokasyon sa PCB ay magkakaroon ng iba't ibang probabilidad ng pagkabigo.

Ang lokal na kurbada ng board ay itinuturing na isang mas mahalagang criterion ng pagkabigo kaysa sa acceleration para sa mga bahagi ng SMT. Ang mga kamakailang gawa [38,57,62,67] ay nagpapahiwatig na ang board curvature ay ang pangunahing criterion ng pagkabigo.

Ang iba't ibang uri ng mga pakete, kapwa sa bilang ng mga pin at uri na ginamit, ay likas na mas maaasahan kaysa sa iba, anuman ang partikular na lokal na kapaligiran [15,36,38].
Maaaring makaapekto ang temperatura sa pagiging maaasahan ng mga bahagi. Sinabi nina Liguore at Followell [40] na ang buhay ng pagkapagod ay pinakamataas sa hanay ng temperatura mula 0 ◦C hanggang 65 ◦C, na may kapansin-pansing pagbaba sa mga temperatura sa ibaba -30 ◦C at higit sa 95 ◦C. Para sa mga bahagi ng QFP, ang lokasyon kung saan nakakabit ang wire sa package (tingnan ang Fig. 4) ay itinuturing na pangunahing lokasyon ng fault kaysa sa solder joint [15,22,38].

Ang kapal ng board ay may tiyak na epekto sa buhay ng pagkapagod ng mga bahagi ng SMT, dahil ang BGA fatigue life ay ipinapakita na bumaba ng humigit-kumulang 30-50 beses kung ang kapal ng board ay tumaas mula 0,85mm hanggang 1,6mm (habang pinapanatili ang pare-pareho ang pangkalahatang curvature) [13] . Ang flexibility (pagsunod) ng mga lead na bahagi ay makabuluhang nakakaapekto sa pagiging maaasahan ng mga bahagi ng peripheral na lead [63], gayunpaman, ito ay isang non-linear na relasyon, at ang mga intermediate na lead na koneksyon ay ang hindi gaanong maaasahan.

8.4. Mga pamamaraan ng software

Ang Center for Advanced Life Cycle Engineering (CALCE) sa University of Maryland ay nagbibigay ng software para sa pagkalkula ng vibration at shock response ng mga naka-print na circuit board. Ang software (pinangalanang CALCE PWA) ay may user interface na nagpapasimple sa proseso ng pagpapatakbo ng modelo ng FE at awtomatikong inilalagay ang pagkalkula ng tugon sa modelo ng vibration. Walang mga pagpapalagay na ginamit upang lumikha ng modelo ng pagtugon ng FE, at ang mga pamantayan sa kabiguan na ginamit ay kinuha mula sa Steinberg [61] (bagaman ang pamamaraan ng Barkers [48] ay inaasahang maipapatupad din). Upang magbigay ng mga pangkalahatang rekomendasyon para sa pagpapabuti ng pagiging maaasahan ng kagamitan, ang inilarawan na software ay gumaganap nang maayos, lalo na dahil ito ay sabay-sabay na isinasaalang-alang ang mga thermally induced stresses at nangangailangan ng minimal na espesyal na kaalaman, ngunit ang katumpakan ng mga pamantayan sa pagkabigo sa mga modelo ay hindi pa napatunayan sa eksperimentong paraan.

9. Mga pamamaraan para sa pagtaas ng pagiging maaasahan ng kagamitan

В этом разделе будут рассмотрены постпроектные модификации, повышающие надежность электронного оборудования. Они делятся на две категории: те, которые изменяют граничные условия печатной платы, и те, которые увеличивают демпфирование.

Ang pangunahing layunin ng mga pagbabago sa kondisyon ng hangganan ay upang mabawasan ang dynamic na pagpapalihis ng naka-print na circuit board, ito ay maaaring makamit sa pamamagitan ng paninigas ng mga tadyang, karagdagang mga suporta o pagbabawas ng vibration ng input medium. Maaaring maging kapaki-pakinabang ang mga stiffener habang pinapataas nila ang mga natural na frequency, sa gayon ay binabawasan ang dynamic na pagpapalihis [62], ang parehong naaangkop sa pagdaragdag ng mga karagdagang suporta [3], kahit na ang lokasyon ng mga suporta ay maaari ding i-optimize, tulad ng ipinapakita sa mga gawa nina JH Ong at Lim [ 40]. Sa kasamaang palad, ang mga tadyang at mga suporta ay karaniwang nangangailangan ng muling pagdidisenyo ng layout, kaya ang mga diskarteng ito ay pinakamahusay na isinasaalang-alang nang maaga sa ikot ng disenyo. Bilang karagdagan, ang pangangalaga ay dapat gawin upang matiyak na ang mga pagbabago ay hindi nagbabago sa mga natural na frequency upang tumugma sa mga natural na frequency ng sumusuportang istraktura, dahil ito ay magiging kontraproduktibo.

Ang pagdaragdag ng insulation ay nagpapabuti sa pagiging maaasahan ng produkto sa pamamagitan ng pagbabawas ng epekto ng dynamic na kapaligiran na inilipat sa kagamitan at maaaring makamit nang pasibo o aktibo.
Ang mga passive na pamamaraan ay karaniwang simple at mas murang ipatupad, tulad ng paggamit ng mga cable insulator [66] o ang paggamit ng mga pseudoelastic na katangian ng shape memory alloys (SMA) [32]. Gayunpaman, alam na ang mga isolator na hindi maganda ang disenyo ay maaaring aktwal na magpapataas ng tugon.
Ang mga aktibong pamamaraan ay nagbibigay ng mas mahusay na pamamasa sa isang mas malawak na hanay ng dalas, kadalasan sa kapinsalaan ng pagiging simple at masa, kaya ang mga ito ay karaniwang nilayon upang mapabuti ang katumpakan ng napakasensitibong mga instrumento sa katumpakan sa halip na maiwasan ang pinsala. Kasama sa aktibong paghihiwalay ng vibration ang electromagnetic [60] at piezoelectric na pamamaraan [18,43]. Hindi tulad ng mga pamamaraan ng pagbabago sa kondisyon ng hangganan, ang pagbabago ng pamamasa ay naglalayong bawasan ang tugatog na pagtugon ng mga elektronikong kagamitan, habang ang aktwal na mga natural na frequency ay dapat na bahagyang magbago.

Tulad ng paghihiwalay ng vibration, ang pamamasa ay maaaring makamit nang pasibo o aktibo, na may katulad na pagpapasimple ng disenyo sa una at mas kumplikado at pamamasa sa huli.

Пассивные способы включают в себя, например, очень простые методы, такие как склеивание материала, благодаря чему увеличивается демпфирование печатной платы [62]. К более сложным методам относятся демпфирование частиц [68] и использование широкополосных динамических поглотителей [25].

Активное регулирование вибрации обычно достигается за счет использования пьезокерамических элементов, скрепленных с поверхностью печатной платы [1,45]. Использование методов упрочнения зависит от конкретного случая, и должно быть тщательно рассмотрено по отношению к другим методам. Применение этих методов к оборудованию, которое, как известно, не имеет проблем с надежностью, не обязательно увеличит стоимость и вес конструкции. Однако, если изделие с утвержденной конструкцией имеет отказ при испытаниях, то может быть намного быстрее и проще применить технику упрочнения конструкции, чем перепроектировать оборудование.

10. Mga pagkakataon para sa pagbuo ng mga pamamaraan

Ang seksyong ito ay nagdedetalye ng mga pagkakataon para sa pagpapabuti ng reliability prediction ng electronic equipment, bagama't ang mga kamakailang pagsulong sa optoelectronics, nanotechnology, at mga teknolohiya sa packaging ay maaaring malapit nang limitahan ang applicability ng mga panukalang ito. Ang apat na pangunahing paraan ng paghula ng pagiging maaasahan ay maaaring hindi ginagamit sa oras ng disenyo ng device. Ang tanging salik na maaaring gawing mas kaakit-akit ang gayong mga pamamaraan ay ang pagbuo ng ganap na awtomatiko, murang pagmamanupaktura at mga teknolohiya sa pagsubok, dahil ito ay magpapahintulot sa iminungkahing disenyo na mabuo at masuri nang mas mabilis kaysa sa kasalukuyang posible, na may kaunting pagsisikap ng tao.

Ang pamamaraan ng PoF ay may maraming puwang para sa pagpapabuti. Ang pangunahing lugar kung saan ito mapapabuti ay nasa pagsasama sa pangkalahatang proseso ng disenyo. Ang disenyo ng elektronikong kagamitan ay isang umuulit na proseso na naglalapit sa developer sa natapos na resulta lamang sa pakikipagtulungan ng mga inhinyero na dalubhasa sa larangan ng electronics, pagmamanupaktura at thermal engineering, at disenyo ng istruktura. Ang isang paraan na awtomatikong tumutugon sa ilan sa mga isyung ito nang sabay-sabay ay magbabawas sa bilang ng mga pag-uulit ng disenyo at makakatipid ng malaking halaga ng oras, lalo na kapag isinasaalang-alang ang dami ng interdepartmental na komunikasyon. Ang iba pang mga bahagi ng pagpapabuti sa mga pamamaraan ng PoF ay mahahati sa mga uri ng paghula ng tugon at pamantayan sa pagkabigo.

Ang hula sa tugon ay may dalawang posibleng landas pasulong: alinman sa mas mabilis, mas detalyadong mga modelo, o pinahusay, pinasimpleng mga modelo. Sa pagdating ng lalong makapangyarihang mga processor ng computer, ang oras ng solusyon para sa mga detalyadong modelo ng FE ay maaaring maging medyo maikli, habang sa parehong oras, salamat sa modernong software, ang oras ng pagpupulong ng produkto ay nabawasan, na sa huli ay nagpapaliit sa gastos ng mga human resources. Ang mga pinasimpleng pamamaraan ng FE ay maaari ding mapabuti sa pamamagitan ng isang proseso para sa awtomatikong pagbuo ng mga modelo ng FE, katulad ng mga iminungkahi para sa mga detalyadong pamamaraan ng FE. Ang awtomatikong software (CALCE PWA) ay kasalukuyang magagamit para sa layuning ito, ngunit ang teknolohiya ay hindi mahusay na napatunayan sa pagsasanay at ang mga pagpapalagay sa pagmomodelo na ginawa ay hindi alam.

Ang pagkalkula ng kawalan ng katiyakan na likas sa iba't ibang paraan ng pagpapasimple ay magiging lubhang kapaki-pakinabang, na nagpapahintulot na maipatupad ang kapaki-pakinabang na pamantayan sa pagpapahintulot sa kasalanan.

Наконец, была бы полезна база данных или метод для придания повышенной жесткости присоединенным компонентам, где эти повышения жесткости можно было бы использовать для повышения точности моделей отклика. Создание критериев отказа компонентов зависит от незначительной вариации аналогичных компонентов различных производителей, а также от возможной разработки новых типов упаковки, поскольку любой метод или база данных для определения критериев отказа должны учитывать такую изменчивость и изменения.

Ang isang solusyon ay ang gumawa ng paraan/software para awtomatikong bumuo ng mga detalyadong modelo ng FE batay sa mga parameter ng input gaya ng lead at mga sukat ng packaging. Ang pamamaraang ito ay maaaring maging posible para sa pangkalahatang pare-parehong hugis na mga bahagi gaya ng mga bahagi ng SMT o DIP, ngunit hindi para sa mga kumplikadong hindi regular na bahagi gaya ng mga transformer, chokes, o mga custom na bahagi.

Последующие FE модели могут быть решены для напряжений и объединены с данными о разрушении материала (данные кривой пластичностиS-N, механика разрушения или аналогичные) для расчета срока службы компонентов, хотя данные о разрушении материала должны быть высокого качества. Процесс FE должен быть соотнесен с реальными тестовыми данными, предпочтительно в максимально широком диапазоне конфигураций.

Ang pagsisikap na kasangkot sa naturang proseso ay medyo maliit kumpara sa alternatibo ng direktang pagsubok sa laboratoryo, na dapat magsagawa ng makabuluhang bilang ng mga pagsubok sa istatistika sa iba't ibang kapal ng PCB, iba't ibang intensity ng pagkarga at direksyon ng pagkarga, kahit na may daan-daang iba't ibang uri ng bahagi na magagamit para sa maramihang. mga uri ng board. Sa mga tuntunin ng simpleng pagsubok sa laboratoryo, maaaring mayroong isang paraan upang mapabuti ang halaga ng bawat pagsubok.

Kung mayroong isang paraan para sa pagkalkula ng relatibong pagtaas ng stress dahil sa mga pagbabago sa ilang partikular na variable, tulad ng kapal ng PCB o mga dimensyon ng lead, pagkatapos ay maaaring tantiyahin ang pagbabago sa buhay ng bahagi. Ang ganitong paraan ay maaaring gawin gamit ang FE analysis o analytical na pamamaraan, sa huli ay humahantong sa isang simpleng formula para sa pagkalkula ng mga pamantayan sa pagkabigo mula sa umiiral na data ng pagkabigo.

Sa huli, inaasahang gagawa ng paraan na pagsasama-samahin ang lahat ng iba't ibang tool na magagamit: FE analysis, test data, analytical analysis at istatistikal na pamamaraan upang lumikha ng pinakatumpak na data ng pagkabigo na posible gamit ang limitadong mapagkukunang magagamit. Ang lahat ng mga indibidwal na elemento ng pamamaraan ng PoF ay maaaring mapabuti sa pamamagitan ng pagpapakilala ng mga stochastic na pamamaraan sa proseso upang isaalang-alang ang mga epekto ng pagkakaiba-iba sa mga elektronikong materyales at mga yugto ng pagmamanupaktura. Gagawin nitong mas makatotohanan ang mga resulta, marahil ay humahantong sa isang proseso para sa paglikha ng kagamitan na mas matatag sa pagkakaiba-iba habang pinapaliit ang pagkasira ng produkto (kabilang ang timbang at gastos).

Sa huli, ang mga naturang pagpapahusay ay maaaring magbigay-daan para sa real-time na pagtatasa ng pagiging maaasahan ng kagamitan sa panahon ng proseso ng disenyo, na agad na nagmumungkahi ng mas ligtas na mga opsyon sa bahagi, mga layout, o iba pang mga rekomendasyon upang mapabuti ang pagiging maaasahan habang tinutugunan ang iba pang mga isyu tulad ng electromagnetic interference (EMI), thermal at pang-industriya.

11. Konklusyon

Ang pagsusuri na ito ay nagpapakilala sa mga kumplikado ng paghula sa pagiging maaasahan ng mga elektronikong kagamitan, pagsubaybay sa ebolusyon ng apat na uri ng mga pamamaraan ng pagsusuri (regulatory literature, pang-eksperimentong data, data ng pagsubok at PoF), na humahantong sa isang synthesis at paghahambing ng mga ganitong uri ng mga pamamaraan. Ang mga pamamaraan ng sanggunian ay napansin na kapaki-pakinabang lamang para sa mga paunang pag-aaral, ang mga pamamaraan ng pang-eksperimentong data ay kapaki-pakinabang lamang kung magagamit ang malawak at tumpak na data ng timing, at ang mga pamamaraan ng data ng pagsubok ay mahalaga para sa pagsubok sa kwalipikasyon ng disenyo ngunit hindi sapat para sa pag-optimize.

Ang mga pamamaraan ng PoF ay tinalakay nang mas detalyado kaysa sa mga nakaraang pagsusuri sa literatura, na hinahati ang pananaliksik sa mga kategorya ng pamantayan sa paghula at posibilidad ng pagkabigo. Sinusuri ng seksyong "Paghula sa Tugon" ang mga literatura sa mga ipinamamahaging property, pagmomodelo ng kundisyon sa hangganan, at mga antas ng detalye sa mga modelo ng FE. Ang pagpili ng paraan ng paghula ng tugon ay ipinapakita na isang trade-off sa pagitan ng katumpakan at oras upang bumuo at malutas ang modelo ng FE, na muling binibigyang-diin ang kahalagahan ng katumpakan ng mga kundisyon sa hangganan. Tinatalakay ng seksyong “Failure Criteria” ang empirical at analytical failure criteria; para sa SMT technology, ang mga review ng mga modelo at mabibigat na bahagi ay ibinibigay.
Naaangkop lamang ang mga empirikal na pamamaraan sa mga napakaspesipikong kaso, bagama't nagbibigay sila ng magagandang halimbawa ng mga pamamaraan ng pagsubok sa pagiging maaasahan, samantalang ang mga pamamaraang analitikal ay may mas malawak na hanay ng kakayahang magamit ngunit mas kumplikadong ipatupad. Ang isang maikling talakayan ng mga umiiral na pamamaraan ng pagsusuri ng pagkabigo batay sa espesyal na software ay ibinigay. Sa wakas, ang mga implikasyon para sa hinaharap ng hula sa pagiging maaasahan ay ibinibigay, isinasaalang-alang ang mga direksyon kung saan maaaring mag-evolve ang mga paraan ng paghula ng pagiging maaasahan.

Panitikan[1] G. S. Aglietti, R. S. Langley, E. Rogers at S. B. Gabriel, Isang mahusay na modelo ng isang panel na puno ng kagamitan para sa aktibong pag-aaral ng disenyo ng kontrol, The Journal of the Acoustical Society of America 108 (2000), 1663–1673.
[2] GS Aglietti, Isang mas magaan na enclosure para sa electronics para sa mga aplikasyon sa espasyo, Proceeding of Institute of Mechanical Engineers 216 (2002), 131–142.
[3] G.S. Aglietti and C. Schwingshackl, Analysis of enclosures and anti vibration devices for electronic equipment for space applications, Proceedings of the 6th International Conference on Dynamics and Control of Spacecraft Structures in Space, Riomaggiore, Italy, (2004).
[4] D. B. Barker at Y. Chen, Modeling the vibration restraints ng wedge lock card guides, ASME Journal of Electronic Packaging 115(2) (1993), 189–194.
[5] D. B. Barker, Y. Chen at A. Dasgupta, Tinatantya ang buhay ng vibration fatigue ng quad leaded surface mount component, ASME Journal of Electronic Packaging 115(2) (1993), 195–200.
[6] D. B. Barker, A. Dasgupta at M. Pecht, PWB solder joint kalkulasyon ng buhay sa ilalim ng thermal at vibrational loading, Annual Reliability and Maintainability Symposium, 1991 Proceedings (Cat. No. 91CH2966-0), 451–459.
[7] D. B. Barker, I. Sharif, A. Dasgupta at M. Pecht, Epekto ng SMC lead dimensional variabilities sa lead compliance at solder joint fatigue life, ASME Journal of Electronic Packaging 114(2) (1992), 177–184.
[8] D. B. Barker at K. Sidharth, Lokal na PWB at component bowing ng isang assembly na napapailalim sa isang bending moment, American Society of Mechanical Engineers (Paper) (1993), 1–7.
[9] J. Bowles, Isang survey ng mga pamamaraan ng pagiging maaasahan-paghula para sa mga microelectronic na aparato, IEEE Transactions on Reliability 41(1) (1992), 2–12.
[10] AO Cifuentes, Pagtatantya sa dynamic na pag-uugali ng mga naka-print na circuit board, Mga Transaksyon ng IEEE sa Mga Bahagi, Packaging, at Teknolohiya sa Paggawa Bahagi B: Advanced na Packaging 17(1) (1994), 69–75.
[11] L. Condra, C. Bosco, R. Deppe, L. Gullo, J. Treacy and 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 at A. Malhotra, Paghahambing ng mga diskarte sa pagtatasa ng pagiging maaasahan ng electronics, IEEE Transactions on Reliability 42(4) (1993), 542–546.
[13] R. Darveaux at A. Syed, Pagkakaaasahan ng mga pinagsanib na panghinang ng array ng lugar sa baluktot, SMTA International Proceedings of the Technical Program (2000), 313–324.
[14] N. F. Enke, T. J. Kilinski, S. A. Schroeder at J. R. Lesniak, Mechanical na pag-uugali ng 60/40 tin-lead solder lap joints, Proceedings – Electronic Components Conference 12 (1989), 264–272.
[15] T. Estes, W. Wong, W. McMullen, T. Berger at Y. Saito, Pagiging maaasahan ng class 2 heel fillet sa mga bahaging may lead sa pakpak ng gull. Aerospace Conference, Proceedings 6 (2003), 6-2517–6 C2525
[16] FIDES, FIDES Guide 2004 issue A Reliability Methodology for Electronic Systems. Pangkat ng FIDES, 2004.
[17] B. Foucher, D. Das, J. Boullie and 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 and R. Pinnington, A novel high-displacement piezoelectric actuator for active vibration control, Smart Materials and Structures 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 at E. Vergnault, Isang pamamaraan sa suriin at pumili ng angkop na paraan ng paghula ng pagiging maaasahan para sa mga bahagi ng eee sa mga aplikasyon sa espasyo, European Space Agency, (Espesyal na Publikasyon) ESA SP (507) (2002), 73–80.
[20] L. Gullo, In-service reliability assessment at top-down approach ay nagbibigay ng alternatibong paraan ng paghula ng pagiging maaasahan. Taunang Pagiging Maaasahan at Pagpapanatili, Mga Pamamaraan ng Symposium (Cat. No. 99CH36283), 1999, 365–377.
[21] Q. Guo at M. Zhao, Pagkapagod ng SMT solder joint kabilang ang torsional curvature at pag-optimize ng lokasyon ng chip, International Journal of Advanced Manufacturing Technology 26(7–8) (2005), 887–895.
[22] S.-J. Ham at S.-B. Lee, Pang-eksperimentong pag-aaral para sa pagiging maaasahan ng electronic packaging sa ilalim ng vibration, Experimental Mechanics 36(4) (1996), 339–344.
[23] D. Hart, Pagsubok sa pagkapagod ng isang bahagi ng lead sa isang plated through hole, IEEE Proceedings of the National Aerospace and Electronics Conference (1988), 1154–1158.
[24] T. Y. Hin, K. S. Beh at K. Seetharamu, Pagbuo ng isang dynamic na test board para sa FCBGA solder joint reliability assessment sa shock at vibration. Mga Pamamaraan ng 5th Electronics Packaging Technology Conference (EPTC 2003), 2003, 256–262.58
[25] V. Ho, A. Veprik at V. Babitsky, Ruggedizing printed circuit boards gamit ang wideband dynamic absorber, Shock and Vibration 10(3) (2003), 195–210.
[26] IEEE, IEEE na gabay para sa pagpili at paggamit ng mga hula sa pagiging maaasahan batay sa ieee 1413, 2003, v+90 C.
[27] T. Jackson, S. Harbater, J. Sketoe at T. Kinney, Pagbuo ng mga karaniwang format para sa mga modelo ng pagiging maaasahan ng mga sistema ng espasyo, Taunang Pagiging Maaasahan at Pagpapanatili ng Symposium, 2003 Mga Pamamaraan (Cat. No. 03CH37415), 269–276.
[28] F. Jensen, Electronic Component Reliability, Wiley, 1995.
[29] J. H. Ong at G. Lim, Isang simpleng pamamaraan para sa pag-maximize ng pangunahing dalas ng mga istruktura, ASME Journal of Electronic Packaging 122 (2000), 341–349.
[30] E. Jih at W. Jung, Vibrational fatigue ng surface mount solder joints. IThermfl98. Sixth Intersociety Conference on Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems (Cat. No. 98CH36208), 1998, 246–250.
[31] B. Johnson at L. Gullo, Mga Pagpapabuti sa pagtatasa ng pagiging maaasahan at pamamaraan ng paghula. Taunang Pagiging Maaasahan at Pagpapanatili ng Symposium. 2000 Mga Pamamaraan. International Symposium on Product Quality and Integrity (Cat. No. 00CH37055), 2000, -:181–187.
[32] M. Khan, D. Lagoudas, J. Mayes at B. Henderson, Pseudoelastic SMA spring elements para sa passive vibration isolation: part i modelling, Journal of Intelligent Material Systems and Structures 15(6) (2004), 415–441 .
[33] R. Kotlowitz, Comparative compliance of representative lead designs for surface-mounted components, IEEE Transactions on Components, Hybrids, and Manufacturing Technology 12(4) (1989), 431–448.
[34] R. Kotlowitz, Compliance metrics para sa surface mount component lead design. 1990 Mga Pamamaraan. Ika-40 Electronic Components at Technology Conference (Cat. No. 90CH2893-6), 1990, 1054–1063.
[35] R. Kotlowitz at L. Taylor, Mga sukatan ng pagsunod para sa inclined gull-wing, spider j-bend, at spider gull-wing lead na mga disenyo para sa surface mount component. 1991 Mga Pamamaraan. 41st Electronic Components and Technology Conference (Cat. No. 91CH2989-2), 1991, 299–312.
[36] J. Lau, L. Powers-Maloney, J. Baker, D. Rice at B. Shaw, Solder joint reliability ng fine pitch surface mount technology assemblies, IEEE Transactions on Components, Hybrids, and Manufacturing Technology 13(3) (1990), 534–544.
[37] R. Li, A methodology for fatigue prediction of electronic components under random vibration load, ASME Journal of Electronic Packaging 123(4) (2001), 394–400.
[38] R. Li at L. Poglitsch, Pagkapagod ng plastic ball grid array at plastic quad flat na pakete sa ilalim ng automotive vibration. SMTA International, Proceedings of the Technical Program (2001), 324–329.
[39] R. Li at L. Poglitsch, Vibration fatigue, failure mechanism at pagiging maaasahan ng plastic ball grid array at plastic quad flat na pakete.
[40] Proceedings 2001 HD International Conference on High-Density Interconnect and Systems Packaging (SPIE Vol. 4428), 2001, 223–228.
[41] S. Liguore at D. Followell, Vibration fatigue ng surface mount technology (smt) solder joints. Taunang Pagiging Maaasahan at Pagpapanatili ng Symposium 1995 Mga Pamamaraan (Cat. No. 95CH35743), 1995, -:18–26.
[42] G. Lim, J. Ong at J. Penny, Epekto ng gilid at panloob na suporta sa punto ng isang naka-print na circuit board sa ilalim ng vibration, ASME Journal of Electronic Packaging 121(2) (1999), 122–126.
[43] P. Luthra, Mil-hdbk-217: Ano ang mali dito? IEEE Transactions on Reliability 39(5) (1990), 518.
[44] J. Marouze at L. Cheng, Isang pag-aaral sa pagiging posible ng aktibong paghihiwalay ng vibration gamit ang thunder actuator, Smart Materials and Structures 11(6) (2002), 854–862.
[45] MIL-HDBK-217F. Paghula sa Pagiging Maaasahan ng Electronic Equipment. US Department of Defense, F edisyon, 1995.
[46] S. R. Moheimani, Isang survey ng kamakailang mga inobasyon sa vibration damping at control gamit ang shunted piezoelectric transducers, IEEE Transactions on Control Systems Technology 11(4) (2003), 482–494.
[47] S. Morris at J. Reilly, Mil-hdbk-217-isang paboritong target. Taunang Pagiging Maaasahan at Pagpapanatili ng Symposium. 1993 Proceedings (Cat. No. 93CH3257-3), (1993), 503–509.
P. O'Connor, Praktikal na pagiging maaasahan ng engineering. Wiley, 1997.
[48] ​​​​M. Osterman at T. Stadterman, Failure assessment software para sa mga circuit card assemblies. Taunang Pagiging Maaasahan at Pagpapanatili. Symposium. 1999 Proceedings (Cat. No. 99CH36283), 1999, 269–276.
[49] M. Pecht at A. Dasgupta, Physics-of-failure: isang diskarte sa maaasahang pagbuo ng produkto, IEEE 1995 International Integrated Reliability Workshop Final Report (Cat. No. 95TH8086), (1999), 1–4.
[50] M. Pecht at W.-C. Kang, Isang kritika ng mil-hdbk-217e reliability prediction method, IEEE Transactions on Reliability 37(5) (1988), 453–457.
[51] M. G. Pecht at 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 at D. Smith, Ang smeared property technique para sa FE vibration analysis ng mga printed circuit card, ASME Journal of Electronic Packaging 113 (1991), 250–257.
[53] J. Pitarresi, P. Geng, W. Beltman at Y. Ling, Dynamic na pagmomodelo at pagsukat ng mga motherboard ng personal na computer. 52nd Electronic Components and Technology Conference 2002., (Cat. No. 02CH37345)(-), 2002, 597–603.
[54] J. Pitarresi at A. Primavera, Paghahambing ng mga diskarte sa pagmomodelo ng vibration para sa mga naka-print na circuit card, ASME Journal of Electronic Packaging 114 (1991), 378–383.
[55] J. Pitarresi, B. Roggeman, S. Chaparala at P. Geng, Mechanical shock testing at pagmomodelo ng mga motherboard ng PC. 2004 Proceedings, 54th Electronic Components and Technology Conference (IEEE Cat. No. 04CH37546) 1 (2004), 1047–1054.
[56] BI Sandor, Solder Mechanics – Isang State of the Art na Pagsusuri. The Minerals, Metals and Materials Society, 1991.
[57] S. Shetty, V. Lehtinen, A. Dasgupta, V., Halkola at T. Reinikainen, Pagkapagod ng mga chip scale package na magkakaugnay dahil sa cyclic bending, ASME Journal of Electronic Packaging 123(3) (2001), 302– 308.
[58] S. Shetty at T. Reinikainen, Three- at four-point bend testing para sa mga elektronikong pakete, ASME Journal of Electronic Packaging 125(4) (2003), 556–561.
[59] K. Sidharth at D. B. Barker, Vibration induced fatigue life estimation of corner leads of peripheral leaded components, ASME Journal of Electronic Packaging 118(4) (1996), 244–249.
[60] J. Spanos, Z. Rahman at G. Blackwood, Soft 6-axis active vibration isolator, Proceedings of the American Control Conference 1 (1995), 412–416.
[61] D. Steinberg, Pagsusuri ng Panginginig ng boses para sa Elektronikong Kagamitan, John Wiley & Sons, 1991.
[62] D. Steinberg, Pagsusuri ng Panginginig ng boses para sa Elektronikong Kagamitan, John Wiley & Sons, 2000.
[63] E. Suhir, Maaari bang bawasan ng mga sumusunod na panlabas na lead ang lakas ng isang aparatong naka-mount sa ibabaw? 1988 Proceedings of the 38th Electronics Components Conference (88CH2600-5), 1988, 1–6.
[64] E. Suhir, Nonlinear dynamic na tugon ng isang naka-print na circuit board sa mga shock load na inilapat sa support contour nito, ASME Journal of Electronic Packaging 114(4) (1992), 368–377.
[65] E. Suhir, Tugon ng isang flexible circuit printed board sa panaka-nakang pag-load ng shock na inilapat sa tabas ng suporta nito, American Society of Mechanical Engineers (Paper) 59(2) (1992), 1–7.
[66] A. Veprik, Proteksyon ng panginginig ng boses ng mga kritikal na bahagi ng elektronikong kagamitan sa malupit na kondisyon sa kapaligiran, Journal of Sound and Vibration 259(1) (2003), 161–175.
[67] H. Wang, M. Zhao and Q. Guo, Vibration fatigue experiments of SMT solder joint, Microelectronics Reliability 44(7) (2004), 1143–1156.
[68] Z. W. Xu, K. Chan at W. Liao, Isang empirikal na paraan para sa disenyo ng particle damping, 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 at E. Elsayed, Pinabilis ng Pagmomodelo ang pagsubok sa buhay batay sa ibig sabihin ng natitirang buhay, International Journal of Systems Science 36(11) (1995), 689–696.
[71] W. Zhao, A. Mettas, X. Zhao, P. Vassiliou at E. A. Elsayed, Generalized step stress accelerated life model. Mga Proceeding ng 2004 International Conference on the Business of Electronic Product Reliability and Liability, 2004, 19–25.

Pinagmulan: www.habr.com