[发明专利]纯锡镀层元器件锡须生长失效预测方法与系统有效

专利信息
申请号: 201510314250.7 申请日: 2015-06-09
公开(公告)号: CN104991995B 公开(公告)日: 2018-03-30
发明(设计)人: 周斌;何春华;恩云飞;何小琦;李勋平 申请(专利权)人: 工业和信息化部电子第五研究所
主分类号: G06F17/50 分类号: G06F17/50
代理公司: 广州华进联合专利商标代理有限公司44224 代理人: 黄晓庆
地址: 510610 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 镀层 元器件 须生 失效 预测 方法 系统
【说明书】:

技术领域

发明涉及元器件失效分析技术领域,特别是涉及纯锡镀层元器件锡须生长失效预测方法与系统。

背景技术

在政府法规和市场竞争压力的共同推动下,电子行业的无铅化工作正在稳步推进,商业级和工业级电子产品已开始普遍采用纯锡镀层引脚的纯锡镀层元器件,而纯锡镀层引脚的元器件在各种环境条件下极易因锡须生长而引起短路失效。

现有的锡须生长失效预测方法普遍采用JESD22-A121A规定的方法,对纯锡镀层元器件分别进行温度循环、常温和潮热条件下的可靠性试验,定期监测锡须生长长度,然后根据产品特点和可靠性要求给出锡须生长的最大允许值,并基于此允许值进行失效预测。该试验方法需要根据产品的使用环境和寿命指标进行长时间的试验,且只能给出该类产品是否会在试验条件下因锡须生长而导致短路失效的初步定性判断,无法对纯锡镀层元器件中锡须生长失效做出准确预测。

发明内容

基于此,有必要针对目前无法对纯锡镀层元器件中锡须生长失效做出准确预测的问题,提供一种能够对纯锡镀层元器件中锡须生长失效做出准确预测的方法与系统。

一种纯锡镀层元器件锡须生长失效预测方法,包括步骤:

获取纯锡镀层元器件在不同环境条件下的锡须生长长度对数均值、锡须生长长度对数标准差、锡须生长面密度均值以及锡须生长面密度标准差数据;

采用多项式拟合方法拟合出多项式拟合公式,其中,所述多项式拟合公式包括时间-面密度均值、时间-面密度标准方差、时间-长度对数均值以及时间-长度对数标准差;

对获得的多项式拟合公式进行插值外推计算,获得预设预测时间段内锡须面密度均值、锡须面密度标准差、锡须生长长度对数均值以及锡须生长长度对数标准差;

根据锡须面密度均值、锡须面密度标准差和正态分布,进行第一次蒙特卡罗运算分析,随机获得Nk个锡须面密度值;

根据每个锡须面密度值和待预测纯锡镀层元器件中引脚的面积与引脚的涂层覆盖率,计算每个锡须面密度值下生长锡须的根数Mk

根据锡须生长长度对数均值、锡须生长长度对数标准差以及正态分布,进行第二次蒙特卡罗运算分析,得到Nk组面密度下的锡须长度数据Lw

根据锡须长度数据Lw和预设失效判据,计数每组面密度中引起短路失效的锡须根数Nf,计算待预测纯锡镀层元器件中引脚对的锡须生长失效率FI

一种纯锡镀层元器件锡须生长失效预测系统,包括:

基础数据获取模块,用于获取纯锡镀层元器件在不同环境条件下的锡须生长长度对数均值、锡须生长长度对数标准差、锡须生长面密度均值以及锡须生长面密度标准差数据;

多项式拟合模块,用于采用多项式拟合方法拟合出多项式拟合公式,其中,所述多项式拟合公式包括时间-面密度均值、时间-面密度标准方差、时间-长度对数均值以及时间-长度对数标准差;

计算模块,用于对获得的多项式拟合公式进行插值外推计算,获得预设预测时间段内锡须面密度均值、锡须面密度标准差、锡须生长长度对数均值以及锡须生长长度对数标准差;

第一次蒙特卡罗运算模块,用于根据锡须面密度均值、锡须面密度标准差和正态分布,进行第一次蒙特卡罗运算分析,随机获得Nk个锡须面密度值;

锡须根计数模块,用于根据每个锡须面密度值和待预测纯锡镀层元器件中引脚的面积与引脚的涂层覆盖率,计算每个锡须面密度值下生长锡须的根数Mk

第二次蒙特卡罗运算模块,根据锡须生长长度对数均值、锡须生长长度对数标准差以及正态分布,进行第二次蒙特卡罗运算分析,得到Nk组面密度下的锡须长度数据Lw

失效率预测模块,用于根据锡须长度数据Lw和预设失效判据,计数每组面密度中引起短路失效的锡须根数Nf,计算待预测纯锡镀层元器件中引脚对的锡须生长失效率FI

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