空调器印剧电路板(PCB)无铅焊点寿命评估研究

由于无铅焊料的应用,无铅焊点的可靠性问题得到了关注.本文针对无铅焊点的空调器印刷电路板(PCB),结合实际使用条件,采用加速寿命的方式,测试了焊点的寿命.并针对温度循环条件下的焊点,使用有限元模拟技术计算测定了其寿命,并与实验的结果进行了比较,取得了较吻合的结果.     

基于温度应力试验的电子产品可靠性仿真分析

本文针对某伺服机构控制器电路板采用故障物理方法进行失效分析,然后在不同温度应力下开展该电子产品温升试验和热仿真,之后基于Coffin-Manson模型进行产品焊点疲劳寿命仿真并求解各元器件寿命分布,最后构建竞争失效模型进行电路板寿命预计。通过温度应力试验得到了关键元器件温升值在（23～31）℃范围内,基于CRAFE热仿真得到了产品各元器件温度,应用Coffin-Manson模型得到了元器件寿命分布,运用竞争失效方法计算了产品失效概率函数,评估了产品工作10年的可靠度为0.94,在可靠度指标为0.9时其工作寿命为12.11年。本文基于温度应力试验和热仿真,通过进行故障物理分析和元器件竞争失效分析有效评估了电子产品工作寿命,对其他类似电子产品可靠性分析提供了一定参考。     

汽车线束的加速试验设计与疲劳寿命评估

汽车线束为汽车电气连接的核心组件,在汽车电路领域发挥着不可替代的作用,线束的失效不仅影响整车信号的通断,甚至危及驾驶员的生命安全。因此,对汽车线束进行可靠性指标的量化评价及疲劳寿命预测具有重要意义。本文从"失效物理"的角度出发,根据线束失效机理模型及使用环境要求进行加速试验设计,预测线束疲劳失效寿命。研究方法供汽车行业在进行线束可靠性量化评价方面提供一定的借鉴和指导作用。     

焊点热疲劳失效原因分析

某PCBA样品在使用约半年后出现功能失效,该PCBA在封装后进行整体灌胶,将失效样品剥离,发现部分器件直接脱落,通过表面观察、切片分析、EBSD分析、应力分析、热膨胀系数测试等手段对样品进行分析,结果表明:各封装材料存在热失配,且焊点缺陷较多且存在应力集中区,加速焊点的疲劳失效进程,导致PCBA功能失效。     

军用电子组件(PCBA)失效分析技术与案例

随着武器装备集成化、高密度化和轻量化的发展,大量的高密度器件如BGA、CSP得到了广泛的应用,由此作为武器装备心脏的军用电子组件的组装密度也越来越高。伴随着电子组件组装密度的提高,对于电子组件的组装技术也提出了更高的要求。然而,由于军用电子组件器件种类繁多,导致其电子组装工艺复杂,加上我国装备制造企业的工艺水平较国际先进企业相比还存在很大的差距,军用电子组件存在较为严重的工艺缺陷和可靠性问题。大量的工艺缺陷如润湿不良、焊点空洞、焊点机械强度差和疲劳寿命低严重影响了军用电子组件的质量和可靠性,并制约了武器装备的发展。本文针对军用电子组件存在的焊接缺陷、绝缘性失效(CAF和ECM)以及焊点疲劳失效的主要问题,介绍了军用电子组件常用的失效分析方法和手段,包括金相切片分析、声学扫描分析、扫描电镜与能谱、热分析以及傅立叶红外光谱分析等。然后结合军用电子组件的典型的失效分析案例,介绍这些分析技术在实际的案例中的应用。PCBA失效机理与原因的获得将有利于将来对PCBA的质量控制以避免类似问题的再度发生。     

CSP器件的无损检测方法

CSP技术封装的产品封装密度高,性能好,体积小,重量轻,与表面安装技术兼容,被广泛应用于手机、笔记本、掌上电脑、数码相机等便携式移动电子设备。本文讨论了影响CSP封装可靠性的几个因素:封装基片、包封材料、焊点、下填料、PCB板。并介绍了检测CSP封装缺陷的高效率、高分辨率的无损检测方法:三维立体成像X射线显微技术和超声波扫描显微成像技术。     

会议信息

正数控机床可靠性快速试验技术研讨会在京召开2014年1月21日,"数控机床可靠性快速试验技术"研讨会在北京召开。研讨会上,国家机床监督检验中心赵钦志主任作了"数控机床可靠性快速试验技术"研究报告,报告从可靠性分析方法、新产品可靠性预测的技术特点、基于失效征兆映射的可靠性快速试验原理、征兆映射模型的隐函数建模及分析技术、数控机床失效征兆确定的原理和方法、可靠性快速试验工况系数的确定、可靠性快速试验、可靠性快速试验情况及分析等八个方面详细介绍了课题的研究成果。     

舰载武器装备产品温度-湿度两应力加速老化试验方法研究

老化是舰载武器装备上的材料、电子设备发生失效或性能退化的主要因素。加速老化试验属于可靠性试验范畴,是评价产品寿命和预测产品退化趋势的主要方式之一。在分析舰载武器服役环境和出现的老化问题的基础上,利用Peck加速模型和基于性能退化数据的评估方法,提出了一种温度-湿度两应力加速老化试验方法,并给出了应用算例。     

失效机理在可靠性工程中的应用

可靠性工程技术中的众多工作项目需要建立在失效机理的基础上。了解和应用失效机理是改进产品可靠性的核心工作之一,在产品可靠性工程中被广泛应用。本文澄清了相关的基本概念,并且分析了失效机理在产品可靠性预计、寿命评估、故障模式及失效机理分析、可靠性试验以及失效分析方面的应用。     

绝缘结构综合应力加速寿命试验方法研究

针对绝缘结构在实际使用过程中受到综合应力因素的影响的特点,提出了一种基于综合应力的绝缘结构可靠性评估方法,可以有效地指导绝缘结构加速寿命试验的设计和实施。首先通过对绝缘结构进行失效机理及应力分析,确定影响绝缘结构寿命的主要应力,选取适当的综合应力加速模型。其次,确定各加速应力水平,进行综合应力加速寿命试验方案的设计。最后,基于失效数据对绝缘结构进行可靠性评估。     

压力传感器位移分析及疲劳寿命预测

完成了依据有限元疲劳分析为基础的传感器寿命预测研究工作。阐述压力传感器工作原理,定义影响系统寿命的参数组,既包含力学环境参数,亦包括材料属性、几何形式等结构参数。针对不同参数属性,依据疲劳强度计算需求,构建有限元数值计算模型;根据影响传感器寿命的传感单元单晶硅S-N(应力-循环)分布,完成变载荷输入条件下模型疲劳分析,依据数值计算结果完成该压力传感器寿命预测工作。结果表明:压力传感器使用寿命在7.068E8次数以上。本课题研究提出的新方法,摆脱了传统依靠试验完成多种材料组成结构体的疲劳分析及寿命预测窘境,具有通用性。     

探讨ADC芯片引脚与印制板之间的固封方式

通过故障分析,将某产品高温老炼试验过程中发生的性能异常现象定位于ADC芯片部分引脚焊点脱焊。为验证芯片引脚与印制板之间的固封方式对焊点受力的影响,分别对"底部灌封+四角固封"及"底部灌封+四边固封"固封方式进行试验验证及随机振动、热应力分析。根据分析结果,高温浸泡时"底部灌封+四边固封"方式下,焊点受力均匀,最大热应力低于3MPa;而"底部灌封+四角固封"固封方式下的焊点最大热应力约5.1MPa,导致了焊点的蠕变疲劳失效。为减少高温浸泡时焊点的热应力,设计了"底部不灌胶,四边固封但一角不封口"的固封方式,并顺利通过相应的验证试验,证明这是一种较为妥当的固封方式。     

多参数环境试验舱焊接残余应力的有限元计算及分析

在钢结构舱体制造中,焊接是最主要的加工手段。焊接变形一方面导致结构变异,尺寸精度和承载能力下降,另一方面,在温度大幅度周期性变化过程中,应力集中等因素引起的早期结构失效是工程实践中的重大隐患。采用有限元方法,分析了一种步入式多参数环境试验舱焊接结构在焊接过程中的瞬态三维应力和形变,同时给出了在-70℃工况下的三维应力与变形分布,具有一定的参考意义。     

在役油气管道安全可靠性评估方法初探

由于受老化、腐蚀等因素的影响,在役油气管道运行急切需要提高其安全可靠性,减少事故,延长使用寿命。文章分析了管道失效的早期失效期、偶然故障期和耗损失效期的特点,重点探讨了偶然故障期油气管道运行可靠性评估方法,给出了设备及油气管道可靠性评估指标。最后,对我国在役油气管道开展安全可靠性评估提出了建议。     

一种高压油管焊接质量评价方法

阐述了高压油管疲劳破坏的原理及危害,建立高压油管焊接质量评价力学模型,通过有限元分析技术对其许用位移输入进行计算,并结合应变测量技术,利用电动振动台,对高压油管焊接处的疲劳特性进行了试验验证。结果表明,此高压油管焊接质量评价方法是可行的,有限元分析技术和应变测量技术的结合使用,保证了试验的安全性和结果准确性,此外,利用电动振动台进行疲劳耐久试验,操作方便简单,成本相对较低,具有通用性。     

故障加权时某型雷达可靠性验收试验数据处理与评估

本文以某型雷达可靠性验收试验为实例,依据故障等级划分及加权原则,通过对试验中故障的处理、判定与加权,最终形成判决结果。并针对故障加权后总责任故障数不是整数的情况下,如何对试验数据进行处理与评估进行了分析。