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DC/DC电源模块是开关电源模块中非常重要的一类,也是最为常用的一种电源模块。随着科学技术和工艺水平的不断发展,开关电源模块的可靠性越来越高,得到其可靠性指标所需时间越来越长,对其寿命等可靠性指标的准确性要求也相应的越来越高。如何在短时间内,对DC/DC电源模块的寿命等可靠性指标进行评价,及时的提供有效准确的可靠性信息,就成为一个急需解决的问题。
本文针对这一问题,基于CETRM(constant electrical stress and temperatureramp stress method),恒定电应力温度斜坡法,对DC/DC电源模块进行了系统的试验研究。
一、对DC/DC电源模块的电路结构和功能进行分析,理解电源模块的工作原理,借助试验手段确定完整的电源模块电路结构。利用分立的元器件,按照电路结构和功能,自行研究搭建DC/DC电源电路板。对电路板进行了测试,结果表明,电路能够实现其功能,所确定的电源模块原理图正确可靠。
二、基于CETRM恒定电应力温度斜坡法,对DC/DC电源模块进行了试验研究。确定了对电源模块进行试验的试验方案,建立了测试电源模块的测试系统,能够达到对电源模块进行CETRM试验的要求。
三、基于CETRM恒定电应力温度斜坡法模型,对试验中得到的电源模块输入电流、输出电流、输出电压等直流特性参数进行了数据处理。确定了电源模块的失效敏感参数,对其失效规律进行了判定,提取了失效激活能,外推出了电源模块理论失效温度,最终得到了电源模块的寿命。
四、对10个电源模块进行CETRM试验,得到10个电源模块的寿命。以这10个寿命值为总体,确定了其寿命分布,通过拟合优度检验验证其分布符合对数正态分布,采用最好线性无偏估计计算出电源模块工作到不同时间的失效率。
五、对电源模块进行了CETRM线上和线下试验,并对这两种方法得到的直流特性参数进行处理,分别得到了使用这两种方法推出的失效激活能、理论失效温度和寿命。根据所得到的结果,对两种方法进行了比较。
六、对DC/DC电源模块进行了失效分析,不仅从理论上研究了外部对电源模块的影响,而且还根据电源模块的结构进行了分别的分析,讨论了模块中各部分可能出现的失效情况。最后,根据电源模块的电路和功能,从电路特性上对CETRM试验中失效的电源模块进行了失效分析,确定了模块失效的原因。