針對離散塵土顆粒與溫度、濕度、電場強度交互作用的復雜條件下,難以有效建立電路板電化學遷移的失效物理模型的問題,通過溫濕偏置加速實驗,模擬不同積塵密度下電路板的電化學遷移失效,分析顆粒分布密度對電路板絕緣失效時間的作用特性.采用正交實驗獲取不同塵土顆粒密度、溫度、濕度、電場條件下電路板絕緣失效的壽命數(shù)據(jù).基于數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法,探討電路板在塵土顆粒污染下的電化學遷移失效壽命建模.對比了多項式回歸、機器學習中的梯度提升回歸樹和隨機森林3種方法在塵土分布密度的高低區(qū)間內(nèi)的壽命預測效果.討論了塵土顆粒污染下利用機器學習建立電路板電化學遷移失效壽命模型的有效性.

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【部分圖文】：

圖1梳狀電路板樣品

測試樣品采用FR-4梳狀印制電路板，設計參照標準IPC-B-25A，如圖1所示．鍍銀層厚度為0.15μm，平行線路之間的距離為0.32mm，每塊電路板上有3個相同的梳狀線路．1.3電化學遷移的實驗條件和方法

圖23種實驗條件下梳狀電路板樣品的表面絕緣電阻

圖2給出了3種實驗條件下的梳狀電路板樣品24h的表面絕緣電阻曲線．對于65℃、90%RH、550μg/cm2和20V偏置電壓條件下的電路板樣品，最初表面絕緣電阻在109Ω左右，85min時，表面絕緣電阻突然下降到106Ω，并在106～107Ω波動，232min后，電路板的....

圖3溫濕偏置實驗后電路板樣品晶枝形貌

用光學顯微鏡觀察實驗后的電路板樣品如圖3所示，可見，在印制電路板上形成了明顯的樹枝狀組織———晶枝．陽極的金屬被氧化成陽離子，在電場力的作用下在電路板表面水膜中遷移至陰極，被還原成為金屬原子，逐漸從陰極向陽極生長成樹枝狀金屬沉積物———晶枝，這是產(chǎn)生電路板線間表面絕緣電阻下降的根....

圖4電路板電化學遷移失效時間與顆粒分布密度的關系

以85℃、93%RH、12V偏置電壓、顆粒分布密度為0～650μg/cm2條件下的電路板電化學遷移失效時間曲線為例，討論塵土顆粒分布密度對電路板電化學遷移失效時間的影響．電路板電化學遷移失效時間與塵土顆粒分布密度的關系如圖4所示，每個點為3次實驗壽命數(shù)據(jù)威布爾擬合的特征壽命值．....

本文編號：3895916