【摘要】：電子元器件由于生產(chǎn)工藝波動(dòng)、工作環(huán)境、應(yīng)力激勵(lì)以及自身退化等因素的影響,在服役期間其參數(shù)值會(huì)產(chǎn)生容差甚至超出額定范圍而導(dǎo)致失效。容差是決定電子電路性能的關(guān)鍵因素之一,也是決定電子電路設(shè)計(jì)成本的關(guān)鍵因素之一,由此可見在設(shè)計(jì)階段有必要對(duì)電子電路進(jìn)行科學(xué)的容差分析。另一方面,隨著電子電路集成度和工藝制造水平的飛速提高,大規(guī)模電子電路的可靠性一直是電子電路領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)。電子電路的容差分析和可靠性分析具有密切關(guān)系,容差分析能幫助設(shè)計(jì)者把握輸入不確定性因素中的關(guān)鍵元素,為可靠性分析奠定基礎(chǔ);反之,可靠性是容差分析的關(guān)鍵目標(biāo)。本文在容差分析理論基礎(chǔ)上,探索電子電路建模和功能可靠性仿真手段,開發(fā)基于容差分析的可靠性評(píng)估和設(shè)計(jì)的方法,具體研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下:(1)針對(duì)電子電路容差故障中的偏移故障,提出了一種基于仿真的故障模式定量分析方法。首先給出故障模式定量分析方法的技術(shù)要點(diǎn)和分析流程,隨后展開對(duì)偏移故障的研究。討論運(yùn)用Saber平臺(tái)進(jìn)行故障模式定量仿真分析的優(yōu)勢(shì),以及電子元器件建模工具和建模方法。接下來研究電子電路中常見的偏移故障及其故障機(jī)理,并解決故障注入、量化故障判據(jù)以及故障模式定量仿真分析等問題。最后用以上方法對(duì)1553B通信總線模塊進(jìn)行建模和故障模式定量仿真分析。(2)針對(duì)電子電路容差故障中的軟故障,提出了一種基于靈敏度分析的電子電路可靠性評(píng)估方法。首先分析了目前主流的靈敏度分析方法,研究電子電路考慮退化情況的數(shù)學(xué)建模方法,得出基于靈敏度的電路退化模型。為了衡量電子電路輸出特性退化速率,展開電子電路退化指標(biāo)的研究。最后基于靈敏度分析展開對(duì)Sallen-Key帶通濾波器的退化容差分析。(3)提出一種基于容差分析的可靠性設(shè)計(jì)方法,目的是在滿足可靠性要求的同時(shí)最小化電子電路設(shè)計(jì)成本。首先對(duì)電子電路輸出特性和約束條件進(jìn)行分析,介紹基于正交設(shè)計(jì)的靈敏度仿真分析方法。在靈敏度分析的基礎(chǔ)上通過蒙特卡洛仿真和回歸分析,確定電路成本與容差的回歸方程。隨后得到電子電路基于最優(yōu)成本的目標(biāo)函數(shù)和約束條件,確定最優(yōu)容差方案。最后用以上方法對(duì)前文中的電源模塊進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TN70
【圖文】：

第一章 緒論差分析方法分為溫度效應(yīng)分析、參數(shù)偏差分析以及退化效-2。溫度效應(yīng)、退化效應(yīng)涉及到更多的是微電子器件材料屬子電路的重要特性也是一種電子電路性能評(píng)估方法，但是集中于故障診斷領(lǐng)域的應(yīng)用；蒙特卡洛方法具有流程簡(jiǎn)單在工程中運(yùn)用較多。從近十年相關(guān)文獻(xiàn)來看，容差分析的面：容差分析算法理論、基于最壞情況的容差分析、容差

第二章 電子電路容差分析圖 2-4 為某 1200μF電解電容在服役期間電容值的不確定性分析示意圖，由于初始容差、老化、溫度、輻射等因素的影響造成了容值在中心值 1200 附近波動(dòng)。其中-20%、-28%、-10%等代表相應(yīng)環(huán)境應(yīng)力對(duì)參數(shù)漂移影響所占比重，參數(shù)漂移的極值甚至達(dá)到標(biāo)稱值的70.4%，可見電子元器件容差特性不容忽視[32]。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2736998