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。     

Reason模型在空中交通管制中的应用

指出了Reason模型及人的因素分析与分类系统的不足,提出对Reason模型进行修正的思路;结合中国民航业的实际情况,构建了空中交通管制不安全事件的分析框架;对防御系统失效、不安全行为、不安全行为的条件、管理失效4个层次的缺陷进行了论述,并给予详细的实证分析.研究有助于调查分析民航空管行业不安全事件中的原因以及为空管安全管理中的危险识别提供依据.     

石油化工装置HAZOP分析技术概率定量化研究

分析化工装置定性风险识别技术--危险及可操作分析(HAZOP)技术定量改进的可行性,根据HAZOP分析专家意见,将HAZOP分析所得偏差进行定量化处理.采用层次分析法确定各专家影响权重,通过专家主观评判得到各原因下偏差发生的可能性,根据模糊数学方法将专家自然语言转换为模糊数,采用左右模糊排序法将区间[0,1]的模糊数转换为模糊失效概率值.实例验证表明,该方法能较好反映偏差实际发生概率,高效且便于计算机实现.     

生物基质对SWIS脱氮效果及微生物的影响

为考察不同地下渗滤系统装置沿程脱氮效果的差异和脱氮微生物群落结构的分布状况,构建了2套改良装置(煤渣-生物基质的1~#、煤渣的2~#),对沿程出水的COD、氨氮、TN浓度和填料内的脱氮微生物丰度进行了测定分析。结果表明:系统在水力负荷为15 cm·d~(-1)下,1~#和2~#装置对氨氮平均去除率分别为75.59%、80.00%,对TN平均去除率分别为60.63%、57.96%,1~#的脱氮效果略优于2~#装置;由沿程氮污染物浓度变化可知,2套装置的TN去除范围主要在层高60～80 cm处。与2~#装置相比,添加生物基质的1~#装置TN去除率提高了9.60%,且其装置内的Bradyrhizobium、Pseudolabrys、 Dongia、 Rhodanobacter、 Rudaea等脱氮细菌的丰度也分别提升了0.51%、 1.52%、 1.02%、 10.49%和3.15%。因此,生物基质可促进SWIS内部脱氮微生物丰度提升,并通过提供反硝化的碳源来强化脱氮效果。     

采动过程中下被保护层煤体变形渗流规律研究

为得到采动过程中被保护层煤体的变形、渗流规律,进行了煤样在加卸载应力作用下的变形与渗流实验研究。以红阳三矿上保护层开采为工程背景,采用数值模拟得到保护层采动过程中下被保护层煤体的加卸载路径,依据该加卸载路径对被保护层煤体试样进行加卸载,得到应力—应变及应力—渗透率关系曲线。研究结果表明:加卸载过程中,轴向应变随加卸载表现为线性向非线性转变,且卸载过程中轴向应变未能恢复至初始值;环向应变随加卸载表现为非线性变化。相同应力值对应的加卸载渗透性变化规律为:一次卸载阶段渗透率小于一次加载阶段渗透率小于二次加载阶段渗透率。     

聚焦离子束加工技术在元器件可靠性领域中的应用研究

FIB技术通过截面加工实现部分失效样品的原位观察,通过截面加工获得的图像获取相关信息;能够进行TEM制样,是材料微分析领域中不可缺少的分析技术;能够进行纳米器件加工,是微加工领域的一种新型技术。FIB技术可操作性强、样品损伤小,对航天型号元器件可靠性质量保证技术具有一定的指导意义。     

基于模糊故障树的海洋立管破坏失效风险分析

针对海洋立管破坏失效事故资料不完备及发生概率缺乏精确值的现状,提出了基于模糊故障树的海洋立管破坏失效风险分析方法。通过对现有的海洋立管破坏失效事故原因的统计分析,建立了以"海洋立管破坏失效"为顶事件的故障树。在对故障树进行定性分析的基础上,得到了引起海洋立管破坏失效的105个各阶最小割集,确定了海洋立管发生破坏失效的主要模式。采用专家判断法与模糊集理论结合的方法对故障树进行了定量分析,评估了故障树底事件的发生概率,并计算了故障树顶事件的发生概率。通过模糊故障树分析得到了海洋立管系统的薄弱环节,从而可以对其采取有效措施,以降低事故发生概率及提高系统可靠性。     

干湿循环作用对堆石长期变形影响的试验研究

堆石体存在流变,不仅与荷载有关,而且与日晒雨淋引起的干湿循环有关。通过室内试验模拟日晒雨淋引起的干湿循环作用,研究其对堆石体长期变形的影响。试验结果表明,荷载作用流变很快趋于稳定,测得的流变量也相对较小;偏应力状态干湿循环作用引起的长期变形非常明显,其变形占后期变形总量的50%~70%,且后期变形的衰减远小于荷载单独作用引起的流变,这对于坝体的安全和稳定的影响是不容忽视的。根据试验研究揭示的变形规律,本文建立了相应的计算干湿循环变形的数值模型,可用于有限元计算。     

地铁隧道基础变形分析与计算

地下空间开发引发了大量的补偿基础问题,同时也带来了新的岩土技术难题。对结构荷载已完全被开挖土重所替代的等补偿和超补偿基础而言,理论上基础将不会出现工后沉降,但大量实测数据表明,等补偿甚至超补偿基础往往在竣工后均出现沉降变形,南京地铁隧道基础便是典型实例。为此,探讨了深基础与浅基础间的异同点,并推导出考虑埋深的坑底土体应力计算方法;然后围绕基础的整个施工过程,详细分析了开挖卸荷和施工找平对基底变形的影响,发现找平过程中多挖了与隆起量体积相等的土体,而该缺失的土体将导致基础后期发生沉降变形。据此思路计算地铁隧道基础的变形量,并与工程实测数据进行对比,结果表明两者吻合较好,可为今后类似工程的分析提供参考。     

粗粒料湿化变形数值模拟研究

粗粒料湿化变形特性对土石坝静力稳定有着显著影响。目前开展的三轴试验和直剪试验研究,一般只能进行干样和饱和样的试验,而对于非饱和情况研究较少。基于粗粒料不同围压下湿化变形试验研究成果开展数值模拟研究,结果表明:湿化变形的影响可以通过改变细观剪切模量和细观摩擦系数来实现;随着颗粒破碎随饱和度和围压的增加,湿化后粗粒料的强度低、内聚力降低,但摩擦角变化不大。