基于故障物理的電路板可靠性分析

王 文，范源遠，王成剛，胡建明，黃勝利

（1.海軍航空工程學院基礎實驗部，山東煙臺264001；2.山東航天電子技術研究所，山東煙臺264670；3.北京迪浩永輝技術有限公司，北京100043）

隨著大規模集成電路門數增加、功能增強，其引腳數目也急劇增加，很難利用傳統的探針或探筆采集電路板內部的信號，因而也就難以得到支持故障器件定位的足夠信息，直接導致對含有該類器件的復雜電路板的故障隔離率下降。另一方面，以往通過鑒定或驗收試驗驗證裝備測試性符合規定要求的概念是指在規定的風險和置信度下檢測并隔離一定數量的故障，往往并不要求追溯或追究故障的根本原因和故障機理[1]。當今對于高可靠性要求的裝備來說，往往也可能存在一些使用中在應力作用下產生累積應力故障的薄弱環節，其導致的故障并不是隨機故障。

在裝備生命周期的各階段，都會承受來自環境的載荷，包括溫度、氣壓、濕度、振動、機械應力、化學反應和輻射等。這些載荷都可能對裝備造成累積損傷，從而引發故障。因此，電子裝備的故障可追溯到化學、機械、熱、物理或電等應力導致的故障機理[2-3]。很顯然，從裝備設計強度分布和壽命期環境應力分布及其相互作用角度來分析裝備的這種故障，比用傳統的根據故障數據用曲線擬合得到的故障模型更為科學，更符合實際使用情況。

1 基于故障物理的潛在故障分析流程

故障的發生受空間、時間、設備（故障件）的內部和外界多方面因素的影響，有的是某一種因素起主導作用，有的是幾種因素共同作用的結果。……