什么是失败的物理学?

这种DfR方法是失效物理(PoF)方法的基础，在当今许多行业中都很常见。

什么是失败物理学?

故障物理学是一门确定电气、电子或机电(EEE)项目故障根本原因的科学学科。这些项目包括:

• 件部分
• 半成品的
• 模块
• 设备

PoF与RP的关系一个

失效物理学用于了解物理化学、机械、热或电应力如何降低或导致电气、电子或机电产品的失效。该科学学科还提供了在特定环境中估计故障可能性的算法。PoF在开发周期的早期对准设计、电气和机械工程功能。

PoF研究已经发展成为可靠性物理分析(RPA)，也称为PoF工程方法。RPA是在特定应用程序中实现PoF原则的工程规程。

RPA采用本构和数值PoF模型来估计EEE项目随时间和在规定条件下失效的可能性。因此，工程师可以使用RPA来优化EEE项目的性能、可靠性和耐用性。RPA将“因果”关系应用于故障机制和使故障看起来是随机事件的可变因素。

失败物理学的未来

更小、更快、更复杂的电子产品正在各种行业涌现，包括汽车、国防、医疗保健和消费产品。万博网这些电子产品的加入是由各种趋势驱动的，包括:

• 物联网(IoT)
• 电气化
• 自治区交通运输

来自Ansys Sherlock的机械冲击模拟万博

与这些趋势相关的许多硬件从未出现在数据中心、办公室或家庭之外。然而，它们现在被添加到要求远远超出目前预期的可靠性标准的产品中。万博网

例如，目前汽车电子模块的设计和验证寿命通常为10至15年，工作时间为5,000至9,000小时。然而，即将推出的自动驾驶出租车预计将在4至6年内每天运营22至24小时。这意味着，为这些自动驾驶汽车提供动力的半导体和电子模块预计将在超过当前行业预期和验证要求的条件下运行3.2万至5.3万小时。为了确定这些产品在这些新环境中的电子可靠性，工程师将需要使用PoF技术。万博网

此外，电子产品的供应链可能很复杂。在关心可靠性的人和实际生产零件的公司之间，可能有四到六家供应商。这些部件中的每一个都可能有6个故障机制，而一块电路板可能有数千个部件。PoF对于理解这些故障机制以及它们如何受到产品运行环境的影响至关重要。

Ansy万博s Sherlock如何帮助PoF纪律

从历史上看，PoF要求工程师收集超过5万条数据，并执行10,000种不同的计算。这显然需要大量的时间。随着万博Ansys夏洛克然而，工程师可以在几分钟内完成可靠性物理分析。这种分析可以识别部件、电路板和系统的故障机制。

Sherlock为工程师提供了一个交钥匙解决方案，为他们的每个部件开发基于物理的可靠性预测。然后，工程师可以根据预期的工作环境优化零件。Sherlock补充和利用了工程师可以从材料特性、建模和仿真中学到的知识。

Sherlock可以准确预测下一代的失败行为:

• 硅晶体管
• 导线债券
• 焊料
• 死的附件
• 发光二极管(led)
• 电解电容器
• 镀通孔(PTHs)
• 焊点

要深入了解PoF和产品可靠性，请观看网络研讨会可靠性物理学和有限元分析:电子工业中的完美匹配或可靠性物理分析导论“，．