电子线路可靠性容差分析与故障诊断方法的研究现状

容差分析是可靠性设计的基础，故障诊断是维持产品可靠性的基本方法。容差分析与故障诊断是提高电工产品的设计质量并保证其工作稳定性和可靠性的重要手段。由综合分析了电子线路可靠性容差分析与故障诊断方法的研究现状，以指出了该领域的发展方向。     

电子电路可靠性容差分析方法及标准

电子电路是电子系统的重要组成部分,其可靠性对整个电子系统的可靠性具有很大影响.容差分析是可靠性设计的基础,是提高各类电子系统的设计质量.保证其工作稳定性和可靠性的重要手段.介绍了当前主流的电子电路可靠性容差分析方法的基本原理.应用状况以及标准化现状.并预测了该领域的发展方向.     

差分式CMOS多功能电流模式滤波器

本文提出多端输出的CMOS电流加法器，在此基础上提出了新型差分式CMOS多功能电流模式滤波器的信号流图和电路。该滤波电路能同时产生二阶低通、带通、高通输出，并通过适当的连接能产生二阶带阻和全通滤波输出。对提出的滤波器截止频率为1MHz的电路进行了计算机PSPICE仿真。     

一种适合带通/宽带滤波器的新型电流差放大器

介绍了一种具有双端电流电流输出的电流差大器的新型结构，应用这种电流差放大器，在实现处理电流的一附规范全通滤波器的基础上，导出了新型电流模式高Q值二阶带通滤波器和宽带滤波器。其中，高Q值带通滤波器不受元件匹配条件的约束，调节Q值时不影响中心频率f0。上述电路的PSPICE仿真结果与理论分析相互吻合。     

带通滤波器LTCC工艺优化研究

针对LTCC(低温共烧陶瓷技术)带通滤波器结构以及制作工艺特点,对LTCC带通滤波器制作的过程工序进行试验及分析,确定了制作偏差超过设计容差的过程工序。以滤波器设计容差为参考依据分别对相关工序以及偏差量进行了详细分析,提出了针对性工艺优化措施,有效解决了滤波器中心频率偏移的问题。采用优化后工艺所制作的滤波器中心频率偏差由±30 MHz提高到±5 MHz,满足使用要求。     

电子线路可靠性容差分析方法及其应用

设计电子线路时,要进行可靠性设计就必须要先进行容差分析,由于故障诊断有着比较特殊的形式,因此必须要提高容差形式在整个控制环节中的应用情况,科学、及时的分析干预形式,使得电子产品的设计水平以及质量得到提升.可靠性设计中,容差分析是比较先进的技术,是可靠性设计的重要发展方向.提高控制环节中干预形式的重视程度,保证设计的稳定.本文就电子线路可靠性容差分析方法及其应用进行简要的阐述与研究.     

具有两个传输零点的六阶SIR耦合谐振带通滤波器

采用LTCC工艺,研制出一种具有简单传输零点的六阶SIR耦合谐振带通滤波器。对陶瓷介质材料厚度、金属微带线宽度、金属微带线厚度等工艺可调参数进行了容差仿真分析,并对器件进行了加工测试。结果表明,该带通滤波器带内插入损耗小、带外抑制度高、体积小,且设计与调试方法简单有效。该带通滤波器插入损耗小于3 d B,电压驻波比小于1.3,整体尺寸为6.8 mm×4.2 mm×1.5 mm。     

单OTA二阶滤波器设计

本文提出了采用OTA实现二阶滤波器的新电路，采用单OTA和若干无源元件实现了二阶低通、带和高通滤波器，所有电路都具有低灵敏度。     

基于MOCCII差分式二阶电流模式滤波器

本文提出了基于MOCCII的差分式二阶多功能电流模式滤波器电路.该电路能同时产生二阶低通、带通、高通输出,并通过适当连接输出端能得到带阻及全通滤波输出.对提出的电路进行了计算机PSPICE仿真.该电路具有对偶次谐波及共模干扰信号具有抑制作用.最后,对MOCCII的非理想特性进行了分析,并提出了其补偿方法.     

采用改进电流传送器的二阶电流滤波器

本文基于ＫＨＮ电路结构，使用第二代改进电流传送器，提出了二阶滤波器的电流模式实现电路。该电路能实现低通、带通、高通、全通、带阻及陷波等种二阶滤波器函数。同时民路具有输入电流滤波器函数。另外该电路也便于集成实现。     

强激光设施能源系统电路的容差设计与分析

系统可靠性设计使用电路容差分析技术来保证电路特性获得稳定而可靠的输出，对于稳定性和可靠性要求高的系统进行容差分析尤其必要。能源系统作为惯性约束聚变(ICF)激光装置的重要组成部分，其可靠性直接关系到激光装置的稳定运行。能源系统电路的容差设计与分析，是激光装置可靠性设计分析必不可少的工作项目之一，对提高能源系统的可靠性进而保证整个激光装置的稳定运行具有重要意义。给出了能源系统电路设计图及其规定功能，然后在对容差设计模型进行一般性描述的基础上，利用随机优化设计方法，建立了能源系统电路容差设计随机优化模型，并对模型的设计变量、随机参数、设计准则、约束条件等进行了详细说明，最后给出了计算机仿真方法求解模型的流程及模型的可行解集。     

超宽带变频组件的容差分析

介绍了电子线路容差分析的基本原理,采用蒙特卡罗模拟方法对6．0～18．0 GHz超宽带微波变频组件电路进行容差特性分析,针对组件链路中功率增益和噪声系数,提出新的优化思路,并给出了相关器件参数的容差范围。模拟结果表明,调整元器件的重要参数,可以改变容差特性。研究为提高组件的可靠性提供了很好的参考依据。     

电子元器件失效模式影响分析技术

在元器件中进行失效模式影响分析(FMEA)技术研究和应用的基础上,论述了适合元器件的失效模式、机理影响分析(FMMEA)技术,在国内首次将FMMEA技术应用到元器件的基础上,研制了FMMEA技术分析软件,为元器件的研制和使用中控制或消除相关的失效模式及机理,提高产品质量和可靠性提供了一个新的方法和思路。     

Sintered silver finite element modelling and reliability based design optimisation in power electronic module

This paper discusses the design for reliability of a sintered silver structure in a power electronic module based on the computational approach that composed of high fidelity analysis, reduced order modelling, numerical risk analysis, and optimisation. The methodology was demonstrated on sintered silver interconnect sandwiched between silicon carbide chip and copper substrate in a power electronic module. In particular, sintered silver reliability due to thermal fatigue material degradation is one of the main concerns. Thermo-mechanical behaviour of the power module sintered silver joint structure is simulated by finite element analysis for cyclic temperature loading profile in order to capture the strain distribution. The discussion was on methods for approximate reduced order modelling based on interpolation techniques using Kriging and radial basis functions. The reduced order modelling approach uses prediction data for the thermo-mechanical behaviour. The fatigue lifetime of the sintered silver interconnect and the warpage of the interconnect layer was particular interest in this study. The reduced order models were used for the analysis of the effect of design uncertainties on the reliability of the sintered silver layer. To assess the effect of uncertain design data, a method for estimating the variation of reliability related metrics namely Latin Hypercube sampling was utilised. The product capability indices are evaluated from the distributions fitted to the histogram resulting from Latin Hypercube sampling technique. A reliability based design optimisation was demonstrated using Particle Swarm Optimisation algorithm for constraint optimisation task consists of optimising two different characteristic performance metrics such as the thermo-mechanical plastic strain accumulation per cycle on the sintered layer and the thermally induced warpage.     

基于故障树分析法的水洞可靠性研究

通过分析暂冲式水洞的系统结构,建立了系统的故障树;利用最小割集法对故障树进行定性分析,找到了系统所有可能的故障模式,得到了系统的34个一阶、34个二阶最小割集;总结出各种设备故障和人为因素所造成的故障,是造成本系统故障的两个主要因素;以控制系统故障树的定量分析为例,得到了计算系统可靠度及各底事件的重要度的方法,进而分析出一阶最小割集中的故障是整个系统的最薄弱环节;并提出了提高系统可靠性的相应措施.     

Reliability of Implantable Electronic Devices: Two Case Studies

This paper presents two case studies of the reliability of implantable neural stimulators, designed specifically as auditory prostheses. These reliability results, collected from lifetime experiments, failure analysis, and manufacturing testing, confirm the crucial roles of well planned design and packaging in system reliability. Guidelines are proposed for the design of reliable implantable systems. The improvements in the second design can be traced to the better electronic design and manufacture, the careful considerations of metallurgical characteristics in bonding and connecting components, the package design, and the exhaustive tests at each step of the manufacturing process. The reliability of these designs, and of implantable systems in general, is by no means resolved nor well understood. There is a definite need for comprehensive data bases and techniques for reliability analysis of these systems as well as the systematic manufacturing test for reliability assurance, which is a growing concern in the research and development of artificial organs.     

一种热敏标签打印机缺纸检测系统的失效分析

该文在简要介绍热敏打印机硬件组成原理的基础上,分析了光电检测缺纸的原理,通过采用DOE （Design of Experiment）分析方法与JMP分析软件,对光电缺纸检测系统的失效性难题进行要因试验,迅速有效地确定系统的关键因子是遮光挡片上的间距,且通过对试验数据的二次分析也为检测系统软件的创新优化提供了参考依据。试验结果表明,DOE对工程技术难题的分析及对试验数据的二次应用模式,可在保证品质可靠性的同时,也增加了系统各因子参数的冗余性,这对一般电子产品的设计与工程品质保证,具有较好的实践借鉴意义。     

一种精确计算容差网络的新算法

论述了应用Markov区间迭代法对含有容差的网络进行节点电压分析。文中首先介绍Markov区间选代法的基本方法，然后把这种方法应用于容差网络的节点电压计算，并把计算结果与Hansen迭代法进行比较。结果表明，这种方法具有较高的计算精度，它不仅能够用于电路的分析而且也能够用于容差网络的故障诊断。     

半导体器件热特性的光学测量技术及其研究进展

热失效是影响半导体器件的性能和可靠性的主要原因,热特性和温度测量是整个电子系统热设计过程中的关键环节.光学测量方法具有非接触、无损伤的优势,在半导体及电子系统研究领域应用日益广泛.评述了各种半导体器件热特性光学测量技术的工作原理、实验装置、技术指标、应用现状,总结了现有方法中的关键问题和发展方向.     

The augmented data vortex switch fabric: An all-optical packet switched interconnection network with enhanced fault tolerance

Optical Multistage Interconnection Networks (OMINs) are capable of transmitting terabits of bandwidth per second, and they have been considered as possible solutions to the electronic communications bottleneck in interconnection networks. A novel architecture, the Data Vortex (DV) switch, has been proposed by Yang et al., as a scalable, ultra low latency, ultra high capacity, high throughput, low cross-talk and low BER, all-optical packet switching fabric that is a suitable candidate for use as an OMIN. For any interconnection network, its fault tolerance and reliability are crucial issues, which have lacked attention up to now in the case for a DV switch. In this paper we, therefore, present results of fault tolerance and reliability analysis of the primary DV switch, and propose (1) a new Augmented Data Vortex (ADV) switch fabric, to improve the fault tolerance of the primary DV switch. (2) The labelling and a numbering scheme, with detailed interconnections of nodes for the ADV switch is given. (3) A new self-routing procedure and a priority scheme for distributed control signalling in the ADV switch have been given. (4) For the first time, conversion of the 3-dimensional switch to an equivalent chained-MIN model, has been given, which is more suitable for later analysis of fault tolerance. (5) A multiplexing scheme at input ports and output ports which further enhances the fault tolerance of the ADV switch has been given. (6) Computation has been done of the reliability and fault tolerance of the new architecture via an analytical model. (7) Finally, comparison of the ADV switch architecture with the primary architecture (DV) in view of fault tolerance and reliability has been given, and hardware complexity and cost effectiveness have been studied.