專利名稱：元器件失效歸零分析方法與系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及故障診斷技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及元器件失效歸零分析方法與系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電子元器件失效歸零分析的目的是通過失效分析進(jìn)行失效定位和確定失效機(jī)理，提出針對(duì)失效原因的改進(jìn)措施，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)質(zhì)量問題歸零，即達(dá)到失效“定位準(zhǔn)確、機(jī)理清楚、措施有效”的歸零要求。為實(shí)現(xiàn)元器件失效歸零，人們采用了各種技術(shù)手段。但現(xiàn)有的元器件失效分析技術(shù)，多為失效現(xiàn)象觀測(cè)技術(shù)，而缺少失效信息分析技術(shù)，給出的歸零結(jié)論與分析經(jīng)驗(yàn)的多少有關(guān)。因此，如何系統(tǒng)應(yīng)用失效觀測(cè)結(jié)果及失效信息進(jìn)行歸零分析，做到“定位準(zhǔn)確”給出元器件內(nèi)部的失效部位和失效路徑，“機(jī)理清楚”給出導(dǎo)致失效的機(jī)理原因，“措施有效”提出針對(duì)機(jī)理原因的有效改進(jìn)措施，這是失效歸零的關(guān)鍵所在。
故障樹分析是一種用于系統(tǒng)可靠性、安全性分析的邏輯推理方法，它通過對(duì)導(dǎo)致故障的各種可能因素進(jìn)行分析和確定邏輯關(guān)系，找出系統(tǒng)故障原因，該方法已在航空、電子系統(tǒng)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。為適應(yīng)歸零要求，從本世紀(jì)初開始，電子元器件逐步借鑒電子整機(jī)故障樹分析方法，應(yīng)用故障樹分析對(duì)元器件進(jìn)行失效歸零分析，但目前需要解決的問題是如何建立元器件故障樹。故障字典法是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜電子整機(jī)故障快速定位的一種有效方法，所建立的故障字典必須能反映被測(cè)對(duì)象的故障原因與可測(cè)量外部參數(shù)特征之間的關(guān)系，為建立這種關(guān)系，常用故障樹事件信息來構(gòu)建這種關(guān)系。采用故障樹及故障字典法的失效診斷和歸零分析有上述優(yōu)點(diǎn)，所以對(duì)于電子整機(jī)一般會(huì)采用故障樹及故障字典法進(jìn)行故障診斷和定位，但對(duì)于電子元器件，由于電子元器件失效模式的多樣性和失效機(jī)理的復(fù)雜性，使得一般的故障樹及故障字典法的失效診斷和歸零分析無法準(zhǔn)確對(duì)電子元器件進(jìn)行故障定位和診斷。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要針對(duì)一般的故障樹及故障字典法的失效診斷和歸零分析無法準(zhǔn)確對(duì)電子元器件進(jìn)行故障診斷和定位問題，提供一種元器件失效歸零分析方法與系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子元器件故障的快速、準(zhǔn)確定位和診斷。一種元器件失效歸零分析方法，包括步驟根據(jù)所述元器件失效物理的共性特點(diǎn)，建立所述元器件的失效物理故障樹；根據(jù)所述失效物理故障樹將失效物理事件轉(zhuǎn)為可觀測(cè)的節(jié)點(diǎn)事件，以使所述失效物理故障樹轉(zhuǎn)換為失效定位故障樹；根據(jù)所述失效定位故障樹，建立失效機(jī)理原因與失效特征相對(duì)應(yīng)的元器件故障字血.
ZN 根據(jù)所述失效物理故障樹與所述元器件故障字典，對(duì)所述元器件進(jìn)行失效歸零分析。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述元器件失效物理的共性特點(diǎn)包括故障對(duì)象、失效模式、失效部位、失效機(jī)理、機(jī)理因子和影響因素。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟將失效物理故障樹轉(zhuǎn)換為失效定位故障樹具體包括步驟確定失效模式與失效機(jī)理之間可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)，將不可測(cè)量的失效物理事件采用可觀測(cè)的節(jié)點(diǎn)事件表示；根據(jù)所述元器件的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，選擇表征各節(jié)點(diǎn)的特征參數(shù)，所述特征參數(shù)為可觀測(cè)參數(shù)，所述可觀測(cè)參數(shù)具體包括電性能、熱性能、機(jī)械性能、表觀特性、氣密性和環(huán)境適應(yīng)性；將節(jié)點(diǎn)失效事件表示所述元器件的失效事件，用所述可觀測(cè)參數(shù)表征所述節(jié)點(diǎn)失效事件；建立以所述失效模式為頂事件、以所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)為中間事件和以所述失效機(jī)理原因?yàn)榈资录脑骷Фㄎ还收蠘洹Ｔ谄渲幸粋€(gè)實(shí)施例中，所述步驟根據(jù)所述失效定位故障樹，建立失效機(jī)理原因與失效特征相對(duì)應(yīng)的元器件故障字典具體包括步驟根據(jù)所述定位故障樹，確定所述元器件的失效模式集，所述失效模式集包括多個(gè)失效模式子集；根據(jù)所述定位故障樹，確定所述失效模式子集在失效模式下的可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)；根據(jù)所述定位故障樹，由所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)得出觀測(cè)參數(shù)，判據(jù)所述觀測(cè)參數(shù)，得出失效模式的可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)特征值；根據(jù)所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)特征值，確定所述元器件各種失效模式的特征向量；根據(jù)所述定位故障樹，確定所述元器件的失效機(jī)理原因；根據(jù)所述失效機(jī)理原因與所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)特征值，建立所述失效機(jī)理原因與所述節(jié)點(diǎn)事件失效特征相應(yīng)的元器件
故障字典。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述步驟根據(jù)所述失效物理故障樹與所述元器件故障字典，對(duì)所述元器件進(jìn)行失效歸零分析具體包括根據(jù)所述元器件故障字典的節(jié)點(diǎn)參數(shù)，對(duì)所述元器件進(jìn)行觀測(cè)，得到觀測(cè)向量的特征值；比對(duì)所述觀測(cè)向量的特征值與所述元器件故障字典，確定所述元器件的失效機(jī)理原因；根據(jù)所述失效機(jī)理原因，在所述失效物理故障樹中查找相應(yīng)失效機(jī)理的機(jī)理因子和影響因素，提出針對(duì)所述失效機(jī)理的措施?！N元器件失效歸零分析系統(tǒng)，包括失效物理故障樹建立模塊用于根據(jù)所述元器件失效物理的共性特點(diǎn)，建立所述元器件的失效物理故障樹；失效定位故障樹建立模塊用于根據(jù)所述失效物理故障樹將失效物理事件轉(zhuǎn)為可觀測(cè)的節(jié)點(diǎn)事件，以使所述失效物理故障樹轉(zhuǎn)換為失效定位故障樹；故障字典建立模塊用于根據(jù)所述失效定位故障樹，建立失效機(jī)理原因與失效特征相對(duì)應(yīng)的元器件故障字典；失效歸零分析模塊用于根據(jù)所述失效物理故障樹與所述元器件故障字典，對(duì)所述元器件進(jìn)行失效歸零分析。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述元器件失效物理的共性特點(diǎn)包括故障對(duì)象、失效模式、失效部位、失效機(jī)理、機(jī)理因子和影響因素。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述失效定位故障樹建立模塊具體包括事件轉(zhuǎn)換單元用于確定失效模式與失效機(jī)理之間可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)，將不可測(cè)量的失效物理事件采用可觀測(cè)的節(jié)點(diǎn)事件表示；特征參數(shù)選取單元用于根據(jù)所述元器件的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，選擇表征各節(jié)點(diǎn)的特征參數(shù)，所述特征參數(shù)為可觀測(cè)參數(shù)，所述可觀測(cè)參數(shù)具體包括電性能、熱性能、機(jī)械性能、表觀特性、氣密性和環(huán)境適應(yīng)性；參數(shù)表征單元用于將節(jié)點(diǎn)失效事件表示所述元器件的失效事件，用所述可觀測(cè)參數(shù)表征所述節(jié)點(diǎn)失效事件；故障樹建立單元用于建立以所述失效模式為頂事件、以所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)為中間事件和以所述失效機(jī)理原因?yàn)榈资录脑骷Фㄎ还收蠘?。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述故障字典建立模塊具體包括失效模式集確定單元用于根據(jù)所述定位故障樹，確定所述元器件的失效模式集，所述失效模式集包括多個(gè)失效模式子集；可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)確定單元用于根據(jù)所述定位故障樹，確定所述失效模式子集在失效模式下的可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)；特征值獲取單元用于根據(jù)所述定位故障樹，由所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)得出觀測(cè)參數(shù)，判據(jù)所述觀測(cè)參數(shù)，得出失效模式的可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)特征值；特征向量獲取單元用于根據(jù)所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)特征值，確定所述元器件各種失效模式的特征向量；失效機(jī)理確定單元用于根據(jù)所述定位故障樹，確定所述元器件的失效機(jī)理原因；故障字典形成單元用于根據(jù)所述失效機(jī)理原因與所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)特征值，建立所述失效機(jī)理原因與所述節(jié)點(diǎn)事件失效特征相應(yīng)的元器件故障字典。在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述失效歸零分析模塊具體包括觀測(cè)單元用于根據(jù)所述元器件故障字典的節(jié)點(diǎn)參數(shù)，對(duì)所述元器件進(jìn)行觀測(cè)，得到觀測(cè)向量的特征值；比對(duì)單元用于比對(duì)所述觀測(cè)向量的特征值與所述元器件故障字典，確定所述元器件的失效機(jī)理原因；查找單元用于根據(jù)所述失效機(jī)理原因，在所述失效物理故障樹中查找相應(yīng)失效機(jī)理的機(jī)理因子和影響因素，提出針對(duì)所述失效機(jī)理的措施。本發(fā)明元器件失效歸零分析方法與系統(tǒng)，能夠通過失效定位故障樹將元器件故障定位到內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)，給出清晰的失效路徑，通過故障字典的失效特征向量分析快速確定元器件失效模式對(duì)應(yīng)的失效機(jī)理，通過失效物理故障樹確定相關(guān)失效機(jī)理的機(jī)理因子和影響因素，提出針對(duì)性的失效控制措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子元器件故障的快速、準(zhǔn)確定位和診斷。


圖1為本發(fā)明元器件失效歸零分析方法其中一個(gè)實(shí)施例的流程示意圖；圖2為本發(fā)明元器件失效歸零分析方法其中一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)流程示意圖；圖3為本發(fā)明元器件失效歸零分析系統(tǒng)其中一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明元器件失效歸零分析系統(tǒng)其中一個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下根據(jù)附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施僅僅用以解釋本發(fā)明，并不限定本發(fā)明。本發(fā)明元器件失效歸零分析方法與系統(tǒng)的基本原理是由于每一類元器件結(jié)構(gòu)和工藝的相似性，故可以建立該類元器件的失效物理故障樹，而失效物理故障樹的物理事件可以通過可觀測(cè)事件轉(zhuǎn)換進(jìn)行描述，這些可觀測(cè)事件可選擇電性能、或熱性能、或機(jī)械性能、或表面特性、或氣密性等物理參數(shù)表征，故形成單機(jī)理原因與節(jié)點(diǎn)失效特征對(duì)應(yīng)關(guān)系的故障字典，若采集的失效特征向量與故障字典的某行向量相同，則確定了失效模式的機(jī)理原因，進(jìn)而針對(duì)機(jī)理因子和影響因素提出改進(jìn)措施，實(shí)現(xiàn)“定位準(zhǔn)確、機(jī)理清楚、措施有效”的歸零分析。如圖1、圖2所示，一種元器件失效歸零分析方法，包括步驟SlOO :根據(jù)所述元器件失效物理的共性特點(diǎn)，建立所述元器件的失效物理故障樹。在這里由于每一類元器件結(jié)構(gòu)和工藝的相似性，故可以根據(jù)元器件失效物理的共性特點(diǎn)建立該類元器件的失效物理故障樹。在其中一個(gè)實(shí)施例中，元器件的共性特點(diǎn)為故障對(duì)象、失效模式、失效部位、失效機(jī)理、機(jī)理因子和影響因素，這樣6個(gè)共性特點(diǎn)能完整全面覆蓋元器件的故障特征和失效原因，在整理好了 6個(gè)共性特點(diǎn)之后就分別以故障對(duì)象、失效模式、失效部位、失效機(jī)理、機(jī)理因子和影響因素六個(gè)層次建立元器件失效物理故障樹。在這個(gè)失效物理故障樹中，根據(jù)元器件失效物理的關(guān)聯(lián)性，該故障樹中故障對(duì)象、失效模式、失效部位和失效機(jī)理之間的上下級(jí)事件關(guān)聯(lián)性為“或”邏輯門，其上下級(jí)事件的 或門結(jié)構(gòu)函數(shù)O為上級(jí)事件狀態(tài)，X為下級(jí)事件狀態(tài)；若下級(jí)事件Xi發(fā)生則取
1 5
值為1，不發(fā)生則取值為0，描述上級(jí)事件發(fā)生狀態(tài)①的結(jié)構(gòu)函數(shù)可寫為取
15
值亦為發(fā)生時(shí)取值為1，不發(fā)生時(shí)取值為0，該結(jié)構(gòu)函數(shù)表示只要有一個(gè)下級(jí)事件發(fā)生，上級(jí)事件就會(huì)發(fā)生。該故障樹中失效機(jī)理、機(jī)理因子、影響因素之間的上下級(jí)事件關(guān)聯(lián)性，為
“與”邏輯門或者“或”邏輯門，其中與門結(jié)構(gòu)函數(shù)若下級(jí)事件xi發(fā)生則取值為1、
I 5
不發(fā)生則取值為0，描述上級(jí)事件發(fā)生狀態(tài)o的函數(shù)為￠#)=1 取值亦為發(fā)生時(shí)取值為
I ,
1，不發(fā)生時(shí)取值為0，該函數(shù)表示只有下級(jí)全部事件發(fā)生，上級(jí)事件才發(fā)生。故障樹第二 第六層的每一物理層事件可在分解成1-3級(jí)事件，形成六個(gè)物理層n級(jí)事件的各類元器件故障樹事件，很容易理解這里n最小為6。S200 :根據(jù)所述失效物理故障樹將失效物理事件轉(zhuǎn)為可觀測(cè)的節(jié)點(diǎn)事件，以使所述失效物理故障樹轉(zhuǎn)換為失效定位故障樹。在其中一個(gè)實(shí)施例中步驟S200具體包括步驟S220 :確定失效模式與失效機(jī)理之間可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)，將不可測(cè)量的失效物理事件采用可觀測(cè)的節(jié)點(diǎn)事件表示；步驟S240 :根據(jù)所述元器件的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，選擇表征各節(jié)點(diǎn)的特征參數(shù)，所述特征參數(shù)為可觀測(cè)參數(shù)，所述可觀測(cè)參數(shù)具體包括電性能、熱性能、機(jī)械性能、表觀特性、氣密性和環(huán)境適應(yīng)性；步驟S260 :將節(jié)點(diǎn)失效事件表示所述元器件的失效事件，用所述可觀測(cè)參數(shù)表征所述節(jié)點(diǎn)失效事件；步驟S280 :建立以所述失效模式為頂事件、以所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)為中間事件和以所述失效機(jī)理原因?yàn)榈资录脑骷Фㄎ还收蠘?。S300 :根據(jù)所述失效定位故障樹，建立失效機(jī)理原因與失效特征相對(duì)應(yīng)的元器件
故障字典。在其中一個(gè)實(shí)施例中步驟S300具體包括步驟S310 :根據(jù)所述定位故障樹，確定所述元器件的失效模式集，所述失效模式集包括多個(gè)失效模式子集；步驟S320 :根據(jù)所述定位故障樹，確定所述失效模式子集在失效模式下的可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)；步驟S330 :根據(jù)所述定位故障樹，由所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)得出觀測(cè)參數(shù)，判據(jù)所述觀測(cè)參數(shù)，得出失效模式的可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)特征值；步驟S340 :根據(jù)所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)特征值，確定所述元器件各種失效模式的特征向量;步驟S350 :根據(jù)所述定位故障樹，確定所述元器件的失效機(jī)理原因；步驟S360 :根據(jù)所述失效機(jī)理原因與所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)特征值，建立所述失效機(jī)理原因與所述節(jié)點(diǎn)事件失效特征相應(yīng)的元器件故障字典。S400 :根據(jù)所述失效物理故障樹與所述元器件故障字典，對(duì)所述元器件進(jìn)行失效歸零分析。在其中一個(gè)實(shí)施例中步驟S400具體包括步驟S420 :根據(jù)所述故障字典的節(jié)點(diǎn)參數(shù)，對(duì)所述元器件進(jìn)行觀測(cè)，得到觀測(cè)向量的特征值；步驟S440 :比對(duì)所述觀測(cè)向量的特征值與所述故障字典，確定所述元器件的失效機(jī)理原因；步驟S460 :根據(jù)所述失效機(jī)理原因，在所述失效物理故障樹中查找相應(yīng)失效機(jī)理的機(jī)理因子和影響因素，提出針對(duì)所述失效機(jī)理的措施。實(shí)施本發(fā)明元器件失效歸零分析方法，能夠通過失效定位故障樹將元器件故障定位到內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)，給出清晰的失效路徑，通過故障字典的失效特征向量分析快速確定元器件失效模式對(duì)應(yīng)的失效機(jī)理，通過失效物理故障樹確定相關(guān)失效機(jī)理的機(jī)理因子和影響因素，提出針對(duì)性的失效控制措施，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電子元器件故障的快速、準(zhǔn)確定位和診斷。為了更進(jìn)一步詳細(xì)解釋本發(fā)明元器件失效歸零分析方法的技術(shù)方案，下面將以混合集成電路“電參漂移”的歸零分析這個(gè)具體實(shí)施例為例，詳細(xì)介紹本發(fā)明元器件失效歸零分析方法的技術(shù)方案以及帶來的有益效果。步驟一，建立混合集成電路失效物理故障樹根據(jù)混合集成電路“電參漂移”失效物理的特點(diǎn)，建立該失效模式的失效物理故障樹。分別以故障對(duì)象、失效模式、失效部位、失效機(jī)理、機(jī)理因子、影響因素六個(gè)層次建立混合集成電路失效物理故障樹，在這個(gè)失效物理故障樹中，第一、第二、第三層和第四層事件之間為或門邏輯關(guān)系，第四、第五、第六層事件之間為或門和與門邏輯關(guān)系，失效物理·故障樹有六個(gè)失效物理層、共計(jì)8級(jí)事件的故障樹。步驟二，將失效物理故障樹轉(zhuǎn)換為失效定位故障樹根據(jù)步驟一建立的失效物理故障樹，將其轉(zhuǎn)換為以失效機(jī)理為底事件的失效定位故障樹。首先，針對(duì)建立的混合集成電路失效物理故障樹，在故障對(duì)象頂事件與失效機(jī)理事件之間，把不可測(cè)量的元器件焊/粘退化、引線鍵合點(diǎn)退化等不可直接測(cè)量的失效物理事件，轉(zhuǎn)換為采用元器件熱阻過高、引線鍵合強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)、界面明顯MC等可測(cè)量和可觀察的一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)事件，作為失效定位故障樹的中間事件。對(duì)各節(jié)點(diǎn)失效事件，選擇結(jié)溫Tj、鍵合強(qiáng)度、界面IMC、水汽含量等特征參數(shù)表征。轉(zhuǎn)換后的混合集成電路電參漂移失效定位故障樹，為含有15個(gè)失效機(jī)理原因、共8級(jí)事件的失效定位故障樹。步驟三，建立混合集成電路電參漂移故障字典根據(jù)步驟二建立的失效定位故障樹，建立單一失效機(jī)理原因與節(jié)點(diǎn)事件失效特征相對(duì)應(yīng)的元器件故障字典。由失效定位故障樹，確定電參漂移失效模式Fl下面23個(gè)可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)及其特征參數(shù)。其中表征內(nèi)部元器件失效導(dǎo)致HIC參漂的節(jié)點(diǎn)特征參數(shù)有元器件參漂、元器件微裂、ESD損傷和表面沾污漏電等；表征組裝失效導(dǎo)致HIC參漂的節(jié)點(diǎn)特征參數(shù)有元器件焊/粘熱阻熱阻、鍵合界面IMC和鍵合點(diǎn)腐蝕等；表征絕緣性退化導(dǎo)致HIC參漂的節(jié)點(diǎn)特征參數(shù)有引腳/外殼絕緣電阻和焊點(diǎn)之間絕緣電阻等。節(jié)點(diǎn)失效特征參數(shù)為X1 =U1^X1,
...Y )
2，，八1，23 Jo由節(jié)點(diǎn)失效特征參數(shù)X1 = {X1; DX1,2，…，X1,23}，按其取值范圍由下式求出相應(yīng)的特征值Fuj,組成特征向量Fm = (F1；1,F1j2, -,F1j23}0其中，sp的取值范圍參照混合集成電路、元器件相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的合格判據(jù)，即各節(jié)點(diǎn)觀測(cè)的取值范圍。匕={ I x；"p混合集成電路電參漂移有15個(gè)失效機(jī)理原因，機(jī)理原因集Mlij = (MljllM1,2，…，Mi，15}。根據(jù)電參漂移失效定位故障樹的節(jié)點(diǎn)事件間邏輯關(guān)系，列表給出各觀測(cè)節(jié)點(diǎn)失效特征與失效機(jī)理原因的對(duì)應(yīng)關(guān)系式。由各觀測(cè)節(jié)點(diǎn)失效特征與失效機(jī)理原因的對(duì)應(yīng)關(guān)系式，建立混合集成電路電參漂移失效模式的故障代碼字典。見表I =HIC “電參漂移”失效模式故障字典。
權(quán)利要求
1.一種元器件失效歸零分析方法，其特征在于，包括步驟 根據(jù)所述元器件失效物理的共性特點(diǎn)，建立所述元器件的失效物理故障樹； 根據(jù)所述失效物理故障樹將失效物理事件轉(zhuǎn)為可觀測(cè)的節(jié)點(diǎn)事件，以使所述失效物理故障樹轉(zhuǎn)換為失效定位故障樹； 根據(jù)所述失效定位故障樹，建立失效機(jī)理原因與失效特征相對(duì)應(yīng)的元器件故障字典； 根據(jù)所述失效物理故障樹與所述元器件故障字典，對(duì)所述元器件進(jìn)行失效歸零分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的元器件失效歸零分析方法，其特征在于，所述元器件失效物理的共性特點(diǎn)包括故障對(duì)象、失效模式、失效部位、失效機(jī)理、機(jī)理因子和影響因素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的元器件失效歸零分析方法，其特征在于，所述步驟將失效物理故障樹轉(zhuǎn)換為失效定位故障樹具體包括步驟 確定失效模式與失效機(jī)理之間可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)，將不可測(cè)量的失效物理事件采用可觀測(cè)的節(jié)點(diǎn)事件表示； 根據(jù)所述元器件的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，選擇表征各節(jié)點(diǎn)的特征參數(shù)，所述特征參數(shù)為可觀測(cè)參數(shù)，所述可觀測(cè)參數(shù)具體包括電性能、熱性能、機(jī)械性能、表觀特性、氣密性和環(huán)境適應(yīng)性； 用節(jié)點(diǎn)失效事件表示所述元器件的失效事件，用所述可觀測(cè)參數(shù)表征所述節(jié)點(diǎn)失效事件； 建立以所述失效模式為頂事件、以所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)為中間事件和以所述失效機(jī)理原因?yàn)榈资录脑骷Фㄎ还收蠘洹?br> 4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的元器件失效歸零分析方法，其特征在于，所述步驟根據(jù)所述失效定位故障樹，建立失效機(jī)理原因與失效特征相對(duì)應(yīng)的元器件故障字典具體包括步驟 根據(jù)所述定位故障樹，確定所述元器件的失效模式集，所述失效模式集包括多個(gè)失效模式子集； 根據(jù)所述定位故障樹，確定所述失效模式子集在失效模式下的可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)； 根據(jù)所述定位故障樹，由所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)得出觀測(cè)參數(shù)，判據(jù)所述觀測(cè)參數(shù)，得出失效模式的可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)特征值； 根據(jù)所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)特征值，確定所述元器件各種失效模式的特征向量； 根據(jù)所述定位故障樹，確定所述元器件的失效機(jī)理原因； 根據(jù)所述失效機(jī)理原因與所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)特征值，建立所述失效機(jī)理原因與所述節(jié)點(diǎn)事件失效特征相應(yīng)的元器件故障字典。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的元器件失效歸零分析方法，其特征在于，所述步驟根據(jù)所述失效物理故障樹與所述元器件故障字典，對(duì)所述元器件進(jìn)行失效歸零分析具體包括步驟 根據(jù)所述元器件故障字典的節(jié)點(diǎn)參數(shù)，對(duì)所述元器件進(jìn)行觀測(cè)，得到觀測(cè)向量的特征值； 比對(duì)所述觀測(cè)向量的特征值與所述元器件故障字典，確定所述元器件的失效機(jī)理原因； 根據(jù)所述失效機(jī)理原因，在所述失效物理故障樹中查找相應(yīng)失效機(jī)理的機(jī)理因子和影響因素，提出針對(duì)所述失效機(jī)理的措施。
6.一種元器件失效歸零分析系統(tǒng)，其特征在于，包括失效物理故障樹建立模塊用于根據(jù)所述元器件失效物理的共性特點(diǎn)，建立所述元器件的失效物理故障樹；失效定位故障樹建立模塊用于根據(jù)所述失效物理故障樹將失效物理事件轉(zhuǎn)為可觀測(cè)的節(jié)點(diǎn)事件，以使所述失效物理故障樹轉(zhuǎn)換為失效定位故障樹；故障字典建立模塊用于根據(jù)所述失效定位故障樹，建立失效機(jī)理原因與失效特征相對(duì)應(yīng)的兀器件故障字典；失效歸零分析模塊用于根據(jù)所述失效物理故障樹與所述元器件故障字典，對(duì)所述元器件進(jìn)行失效歸零分析。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的元器件失效歸零分析系統(tǒng)，其特征在于，所述元器件失效物理的共性特點(diǎn)包括故障對(duì)象、失效模式、失效部位、失效機(jī)理、機(jī)理因子和影響因素。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的元器件失效歸零分析系統(tǒng)，其特征在于，所述失效定位故障樹建立模塊具體包括事件轉(zhuǎn)換單元用于確定失效模式與失效機(jī)理之間可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)，將不可測(cè)量的失效物理事件采用可觀測(cè)的節(jié)點(diǎn)事件表示；特征參數(shù)選取單元用于根據(jù)所述元器件的結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)，選擇表征各節(jié)點(diǎn)的特征參數(shù)，所述特征參數(shù)為可觀測(cè)參數(shù)，所述可觀測(cè)參數(shù)具體包括電性能、熱性能、機(jī)械性能、 表觀特性、氣密性和環(huán)境適應(yīng)性；參數(shù)表征單元用于用節(jié)點(diǎn)失效事件表示所述元器件的失效事件，用所述可觀測(cè)參數(shù)表征所述節(jié)點(diǎn)失效事件；故障樹建立單元用于建立以所述失效模式為頂事件、以所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)為中間事件和以所述失效機(jī)理原因?yàn)榈资录脑骷Фㄎ还收蠘洹?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的元器件失效歸零分析系統(tǒng)，其特征在于，所述故障字典建立模塊具體包括失效模式集確定單元用于根據(jù)所述定位故障樹，確定所述元器件的失效模式集，所述失效模式集包括多個(gè)失效模式子集；可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)確定單元用于根據(jù)所述定位故障樹，確定所述失效模式子集在失效模式下的可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)；特征值獲取單元用于根據(jù)所述定位故障樹，由所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)得出觀測(cè)參數(shù)，判據(jù)所述觀測(cè)參數(shù)，得出失效模式的可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)特征值；特征向量獲取單元用于根據(jù)所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)特征值，確定所述元器件各種失效模式的特征向量；失效機(jī)理確定單元用于根據(jù)所述定位故障樹，確定所述元器件的失效機(jī)理原因； 故障字典形成單元用于根據(jù)所述失效機(jī)理原因與所述可觀測(cè)節(jié)點(diǎn)特征值，建立所述失效機(jī)理原因與所述節(jié)點(diǎn)事件失效特征相應(yīng)的元器件故障字典。
10.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的元器件失效歸零分析系統(tǒng)，其特征在于，所述失效歸零分析模塊具體包括觀測(cè)單元用于根據(jù)所述元器件故障字典的節(jié)點(diǎn)參數(shù)，對(duì)所述元器件進(jìn)行觀測(cè)，得到觀測(cè)向量的特征值； 比對(duì)單元用于比對(duì)所述觀測(cè)向量的特征值與所述元器件故障字典，確定所述元器件的失效機(jī)理 原因； 查找單元用于根據(jù)所述失效機(jī)理原因，在所述失效物理故障樹中查找相應(yīng)失效機(jī)理的機(jī)理因子和影響因素，提出針對(duì)所述失效機(jī)理的措施。
全文摘要
本發(fā)明提供一種元器件失效歸零分析方法與系統(tǒng)，系統(tǒng)建立元器件失效物理故障樹，將失效物理故障樹轉(zhuǎn)換為失效定位故障樹，建立機(jī)理原因與失效特征相對(duì)應(yīng)的元器件故障字典，根據(jù)故障樹和故障字典進(jìn)行元器件失效歸零分析。本發(fā)明元器件失效歸零分析方法與系統(tǒng)，能夠通過失效定位故障樹將元器件故障定位到內(nèi)部物理結(jié)構(gòu)，給出清晰的失效路徑，通過故障字典的失效特征向量分析快速確定元器件失效模式對(duì)應(yīng)的失效機(jī)理，通過失效物理故障樹確定相關(guān)失效機(jī)理的機(jī)理因子和影響因素，提出針對(duì)性的失效控制措施，實(shí)現(xiàn)對(duì)電子元器件故障的快速、準(zhǔn)確定位和診斷。
文檔編號(hào)G06F19/00GK103020436SQ201210511020
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月30日
發(fā)明者何小琦, 來萍, 恩云飛, 陳媛 申請(qǐng)人:工業(yè)和信息化部電子第五研究所