一種基于吸收馬爾科夫鏈的電子器件壽命評估方法技術

本發(fā)明專利技術涉及電子器件檢測技術領域，具體公開了一種基于吸收馬爾科夫鏈的電子器件壽命評估方法，包括：獲取試驗時間段內(nèi)所有試驗采集點的電子器件失效率；根據(jù)所有試驗采集點的電子器件失效率及其對應的試驗采集點時間對威布爾分布模型進行處理，以得到處理后的威布爾分布模型；將試驗時間段內(nèi)的目標時間點輸入到處理后的威布爾分布模型中進行失效率計算，以輸出目標時間點的電子器件失效率；根據(jù)目標時間點的電子器件失效率建立吸收馬爾科夫鏈模型的轉(zhuǎn)移概率矩陣；根據(jù)吸收馬爾科夫鏈模型的轉(zhuǎn)移概率矩陣對目標時間點的電子器件壽命進行評估。本發(fā)明專利技術可以減少試驗過程中采集點的數(shù)量，同時通過對試驗數(shù)據(jù)的擬合使模型的輸出結(jié)果與實際結(jié)果相符。結(jié)果與實際結(jié)果相符。結(jié)果與實際結(jié)果相符。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種基于吸收馬爾科夫鏈的電子器件壽命評估方法


[0001]本專利技術涉及電子器件檢測
，尤其涉及一種基于吸收馬爾科夫鏈的電子器件壽命評估方法。

技術介紹

[0002]隨著半導體行業(yè)的發(fā)展，電子器件集成度越來越高，可靠性驗證的難度也增加。能否通過有限的試驗數(shù)據(jù)評估器件的使用壽命是器件可靠性驗證的關鍵。基于吸收馬爾科夫鏈的電子器件壽命評估模型就是為這一問題提供解決方案
[0003]目前，電子器件壽命評估模型有指數(shù)分布模型、對數(shù)正態(tài)分布模型和威布爾分布模型，這些模型都根據(jù)電子材料性能衰減規(guī)律從概率論角度構(gòu)建器件的失效分布，接著，可以通過失效分布計算器件的試驗壽命期望，最后試驗期望壽命和加速系數(shù)相乘后就可以得到器件的期望壽命。
[0004]指數(shù)分布模型壽命評估方程
[0005][0006]其中，E(t)
ed
表示指數(shù)分布模型試驗壽命期望，λ
ed
表示器件的失效率；e表示自然常數(shù)；A
f
是加速系數(shù)。
[0007]對數(shù)正態(tài)分布模型壽命評估方程
[0008][0009]其中，E(t)
ld
表示指數(shù)分布模型試驗壽命期望，σ
lb
表示尺度參數(shù)；μ
lb
表示位置參數(shù)；e表示自然常數(shù)；A
f
是加速系數(shù)。
[0010]威布爾分布模型壽命評估方程
[0011][0012]其中，m wb
是比例參數(shù)，k
wb
是形狀參數(shù)。Γ表示伽馬函數(shù)。
[0013]威布爾分布具有符合材料衰退規(guī)律，并且模型構(gòu)建更為簡單，是主流的器件壽命評估基礎模型。
[0014]基于威布爾分布模型的合格率方程
[0015][0016]通過記錄兩個不同時間點的器件合格率就可以得到一組m wb
和k
wb
，然后就可以得到威布爾分布模型壽命評估方程。
[0017]在壽命試驗進行時，需要選取試驗采集點記錄器件的失效率。即使采用威布爾分布模型評估壽命，也需要實時記錄失效率，通過試驗數(shù)據(jù)基于威布爾分布模型評估出器件壽命。這種壽命評估模型對數(shù)據(jù)實時性的要求高，計算結(jié)果與器件實際壽命存在誤差。

技術實現(xiàn)思路

[0018]本專利技術的目的在于克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供了一種基于吸收馬爾科夫鏈的電子器件壽命評估方法，可以減少試驗過程中采集點的數(shù)量，同時通過對試驗數(shù)據(jù)的擬合使模型的輸出結(jié)果與實際結(jié)果相符。
[0019]作為本專利技術的第一個方面，提供一種基于吸收馬爾科夫鏈的電子器件壽命評估方法，所述基于吸收馬爾科夫鏈的電子器件壽命評估方法包括：
[0020]步驟S1：獲取試驗時間段內(nèi)所有試驗采集點的電子器件失效率，其中，每一試驗采集點的電子器件失效率為當前試驗采集點電子器件失效的數(shù)量除以電子器件的總數(shù)；
[0021]步驟S2：根據(jù)所述所有試驗采集點的電子器件失效率及其對應的試驗采集點時間對威布爾分布模型進行處理，以得到處理后的威布爾分布模型；
[0022]步驟S3：將所述試驗時間段內(nèi)的目標時間點輸入到所述處理后的威布爾分布模型中進行失效率計算，以輸出所述目標時間點的電子器件失效率；
[0023]步驟S4：根據(jù)所述目標時間點的電子器件失效率建立吸收馬爾科夫鏈模型的轉(zhuǎn)移概率矩陣；
[0024]步驟S5：根據(jù)所述吸收馬爾科夫鏈模型的轉(zhuǎn)移概率矩陣對所述目標時間點的電子器件壽命進行評估。
[0025]進一步地，所述根據(jù)所述所有試驗采集點的電子器件失效率及其對應的試驗采集點時間對威布爾分布模型進行處理，以得到處理后的威布爾分布模型，還包括：
[0026]將所述所有試驗采集點的電子器件失效率及其對應的試驗采集點時間輸入到所述威布爾分布模型中，以得到多個比例參數(shù)計算值和多個形狀參數(shù)計算值；
[0027]根據(jù)所述多個比例參數(shù)計算值計算得到所述試驗時間段內(nèi)目標時間點的比例參數(shù)擬合值，以及根據(jù)所述多個形狀參數(shù)計算值計算得到所述試驗時間段內(nèi)目標時間點的形狀參數(shù)擬合值；
[0028]根據(jù)所述試驗時間段內(nèi)目標時間點的比例參數(shù)擬合值和形狀參數(shù)擬合值建立所述處理后的威布爾分布模型；
[0029]其中，基于所述處理后的威布爾分布模型的合格率方程Pa(t)如下：
[0030][0031]則基于所述處理后的威布爾分布模型的失效率方程為1
?
Pa(t)，其中，t表示所述試驗時間段內(nèi)的目標時間點，m
wb
表示目標時間點對應的比例參數(shù)擬合值，k
wb
表示目標時間點對應的形狀參數(shù)擬合值。
[0032]進一步地，所述根據(jù)所述多個比例參數(shù)計算值計算得到所述試驗時間段內(nèi)目標時間點的比例參數(shù)擬合值，以及根據(jù)所述多個形狀參數(shù)計算值計算得到所述試驗時間段內(nèi)目標時間點的形狀參數(shù)擬合值，還包括：
[0033]根據(jù)所述多個比例參數(shù)計算值及其對應的試驗采集點時間擬合出比例參數(shù)m
wb
的多項式函數(shù)模型方程，以及根據(jù)所述多個形狀參數(shù)計算值及其對應的試驗采集點時間擬合出形狀參數(shù)k
wb
的多項式函數(shù)模型方程；
[0034]所述比例參數(shù)m
wb
的多項式函數(shù)模型方程如下：
[0035]m
wb
＝a0+a1t+a2t2+
…
+a
r
t
r
[0036]所述形狀參數(shù)k
wb
的多項式函數(shù)模型方程如下：
[0037]k
wb
＝b0+b1t+b2t2+
…
+b
r
t
r
[0038]其中，a0，a1，a2…
a
r
和b0，b1，b2…
b
r
均表示擬合系數(shù)，t表示試驗采集點的時間；
[0039]根據(jù)所述比例參數(shù)m
wb
的多項式函數(shù)模型方程計算得到所述試驗時間段內(nèi)目標時間點t對應的比例參數(shù)擬合值，以及根據(jù)所述形狀參數(shù)k
wb
的多項式函數(shù)模型方程計算得到所述試驗時間段內(nèi)目標時間點t對應的形狀參數(shù)擬合值。
[0040]進一步地，所述將所述試驗時間段內(nèi)的目標時間點輸入到所述處理后的威布爾分布模型中進行失效率計算，以輸出所述目標時間點的電子器件失效率，還包括：
[0041]將目標時間點t、該目標時間點t對應的比例參數(shù)擬合值m
wb
和該目標時間點t對應的形狀參數(shù)擬合值k
wb
代入到基于所述處理后的威布爾分布模型的失效率方程中進行失效率計算，以得到目標時間點t的電子器件失效率。
[0042]進一步地，所述根據(jù)所述多個比例參數(shù)計算值計算得到所述試驗時間段內(nèi)目標時間點的比例參數(shù)擬合值，以及根據(jù)所述多個形狀參數(shù)計算值計算得到所述試驗時間段內(nèi)目標時間點的形狀參數(shù)擬合值，還包括：
[0043]所述試驗時間段內(nèi)目本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種基于吸收馬爾科夫鏈的電子器件壽命評估方法，其特征在于，所述基于吸收馬爾科夫鏈的電子器件壽命評估方法包括：步驟S1：獲取試驗時間段內(nèi)所有試驗采集點的電子器件失效率，其中，每一試驗采集點的電子器件失效率為當前試驗采集點電子器件失效的數(shù)量除以電子器件的總數(shù)；步驟S2：根據(jù)所述所有試驗采集點的電子器件失效率及其對應的試驗采集點時間對威布爾分布模型進行處理，以得到處理后的威布爾分布模型；步驟S3：將所述試驗時間段內(nèi)的目標時間點輸入到所述處理后的威布爾分布模型中進行失效率計算，以輸出所述目標時間點的電子器件失效率；步驟S4：根據(jù)所述目標時間點的電子器件失效率建立吸收馬爾科夫鏈模型的轉(zhuǎn)移概率矩陣；步驟S5：根據(jù)所述吸收馬爾科夫鏈模型的轉(zhuǎn)移概率矩陣對所述目標時間點的電子器件壽命進行評估。2.根據(jù)權利要求1所述的基于吸收馬爾科夫鏈的電子器件壽命評估方法，其特征在于，所述根據(jù)所述所有試驗采集點的電子器件失效率及其對應的試驗采集點時間對威布爾分布模型進行處理，以得到處理后的威布爾分布模型，還包括：將所述所有試驗采集點的電子器件失效率及其對應的試驗采集點時間輸入到所述威布爾分布模型中，以得到多個比例參數(shù)計算值和多個形狀參數(shù)計算值；根據(jù)所述多個比例參數(shù)計算值計算得到所述試驗時間段內(nèi)目標時間點的比例參數(shù)擬合值，以及根據(jù)所述多個形狀參數(shù)計算值計算得到所述試驗時間段內(nèi)目標時間點的形狀參數(shù)擬合值；根據(jù)所述試驗時間段內(nèi)目標時間點的比例參數(shù)擬合值和形狀參數(shù)擬合值建立所述處理后的威布爾分布模型；其中，基于所述處理后的威布爾分布模型的合格率方程Pa(t)如下：則基于所述處理后的威布爾分布模型的失效率方程為1
?
Pa(t)，其中，t表示所述試驗時間段內(nèi)的目標時間點，m
wb
表示目標時間點對應的比例參數(shù)擬合值，k
wb
表示目標時間點對應的形狀參數(shù)擬合值。3.根據(jù)權利要求2所述的基于吸收馬爾科夫鏈的電子器件壽命評估方法，其特征在于，所述根據(jù)所述多個比例參數(shù)計算值計算得到所述試驗時間段內(nèi)目標時間點的比例參數(shù)擬合值，以及根據(jù)所述多個形狀參數(shù)計算值計算得到所述試驗時間段內(nèi)目標時間點的形狀參數(shù)擬合值，還包括：根據(jù)所述多個比例參數(shù)計算值及其對應的試驗采集點時間擬合出比例參數(shù)m
wb
的多項式函數(shù)模型方程，以及根據(jù)所述多個形狀參數(shù)計算值及其對應的試驗采集點時間擬合出形狀參數(shù)k
wb
的多項式函數(shù)模型方程；所述比例參數(shù)m
wb
的多項式函數(shù)模型方程如下：m
wb
＝a0+a1t+a2t2+
…
+a
r
t
r
所述形狀參數(shù)k
wb
的多項式函數(shù)模型方程如下：k
wb
＝b0+b1t+b2t2+
…
+b
r
t
r
其中，a0，a1，a2…
a
r
和b0，b1，b2…
b
r
均表示擬合系數(shù)，t表示試驗采集點的時間；根據(jù)所述比例參數(shù)m
wb
的多項式函數(shù)模型方程計算得到所述試驗時間段內(nèi)目標時間點t對應的比例參數(shù)擬合值，以及根據(jù)所述形狀參數(shù)k
wb

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：陳超，張凱虹，奚留華，馬錫春，
申請(專利權)人：無錫中微騰芯電子有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：