Фізико-статистичний метод визначення надійності виробів твердотільної електроніки
| dc.contributor.author | Мазурок, Наталія Степанівна | |
| dc.contributor.degreedepartment | мікроелектроніки | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | електроніки | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2013-12-18T12:56:13Z | |
| dc.date.available | 2013-12-18T12:56:13Z | |
| dc.date.issued | 2013 | |
| dc.description.abstracten | Thesis for the degree of Ph.D. by specialty 05.27.01 – solid state electronics. – National technical University of Ukraine «Kiev Polytechnic Institute», Kiev, 2013. The thesis is devoted to the development of the physical-statistical method of determining of the reliability of solid-state electronics devices with a diffusion mechanism of degradation for the short-term assessment in contrast to the statistical method of assessment of the criterical physical characteristics of their material without a long, voluminous and costly testing. The physical model of the reliability of devices with using of the criterical physical characteristics of their material is developed. It is first proposed to differentiate devices into homogeneous, relatively heterogeneous and heterogeneous sets according to the presence or absence of their statistical dispersion. For these sets normal and log-normal physical-statistical models of reliability a based and tested on a model material with a diffusion mechanism of degradation. Methods of rapid determination of diffusion parameters a proposed and patented as inventions. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.27.01 – твердотельная электроника. – Национальный технический университет Украины «КПИ», Киев, 2013. В диссертации путем сочетания вероятностных, статистических концепций теории и практики надежности с неравновесной термодинамикой разработан физико-статистический метод оценки надежности изделий твердотельной электроники (ТТЭ), деградирующих по диффузионному механизму по краткосрочной, в отличие от статистического метода, оценке критериальных физических характеристик без длительных, объемных и дорогостоящих испытаний. Разработка метода предполагала построение физической модели надежности изделий с использованием критериальных физических характеристик их материала: толщины и энергии диффузионного процесса. Показано, что при налаженной и отработанной технологии синтезирования и переработки материалов разброс этих характеристик подчиняется статистически независимым нормальным законам. В связи с тем, что критериальные физические характеристики определяют время отказа изделия, в работе сформулирована гипотеза о том, что их статистический разброс предопределяет разброс времен отказов. Эта гипотеза легла в основу дифференциации изделий на однородные, условно неоднородные и неоднородные совокупности по комбинации наличия, либо отсутствия разброса критериальных характеристик. Для дифференцированных совокупностей разработаны нормальные и логарифмически-нормальные физико-статистические модели надежности, принципиально отличающиеся от своих чисто статистических аналогов, тем, что их параметры детерминированы критериальными физическими характеристиками и температурой эксплуатации. Благодаря этому, параметры моделей могут быть определены как по статистике отказов получаемых в результате проведения длительных и объемных испытаний, так и по краткосрочной оценке критериальных физических характеристик диффузионно-деградирующего материала, а также и при сочетании информации обоих типов. Расширенные возможности определения параметров по краткосрочной оценке критериальных характеристик, без проведения длительных и объемных испытаний, позволяют на основании физико-статистических моделей снизить неточность, время и затраты при решении различных задач теории и практики надежности для однородных, условно неоднородных и неоднородных совокупностей диффузионно-деградирующих изделий от этапа проектирования до конца эксплуатации. Благодаря этому в диссертационной работе впервые раскрыты физические причины статистического нормального и логарифмически-нормального распределения времен отказов изделий ТТЭ и периодов их приработки, нормальной эксплуатации и старения. Показано, что физико-статистические модели могут быть рекомендованы как основа для организации, проведения и интерпретации ускоренных испытаний на надежность изделий деградирующих по диффузионному механизму. Апробация разработанных моделей осуществлялась на совокупностях по 100 шт образцов модельного материала, в качестве которого, с позиции наиболее оптимального соотношения информационного, экономического, технологического и экологического факторов, был выбран ПВХ-пластикат депластификация которого под влиянием минерального масла температурой 23 – 77 0С протекала по диффузионному механизму с параметрами коэффициента диффузии с мм D / 8 , 1 2 0 , ea 0,56 еВ . Исследование изменения физических свойств депластифицированного пластиката, показало, что ухудшение механических характеристик коррелированное потерей его работоспособности как изоляционного материала, позволило в качестве критерия параметрического отказа рассматривать событие снижение его массы до значений 98; 96; 94%. Согласование с доверительной вероятностью 63–87% 9-ти экспериментальных и теоретических физико-статистических моделей надежности, параметры которых рассчитывались через критериальные физические характеристики, подтвердило адекватность физико-статистических моделей. Кроме этого, результаты экспериментальных исследований подтвердили также возможность априорной оценки надежности изделий ТТЭ на основе статистических параметров критериальных характеристик, определение которых требует значительно меньшего времени, объема и затрат, чем проведение традиционных испытаний на надежность. В процессе исследования депластификации пластиката в минеральном масле впервые установлено, что достижение максимального значения стандартного отклонения относительного изменения его массы определяется постоянной времени диффузионного процесса депластификации. Благодаря открытому соотношению разработаны и запатентованы как изобретения способы ускоренного определения диффузионных параметров, которые позволяют, в зависимости от температуры, сократить продолжительность традиционных испытаний от 3 до 13 раз, и могут быть рекомендованы для исследования закономерностей диффузии в различных материалах. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.27.01 – твердотільна електроніка. – Національний технічний університет України «КПІ», Київ, 2013. Дисертація присвячена розробці фізико-статистичного методу оцінки надійності виробів твердотільної електроніки з дифузійним механізмом деградації за короткотривалою, на відміну від статистичного методу, оцінкою критеріальних фізичних характеристик їх матеріалу без проведення тривалих, об’ємних і витратних випробувань. Розроблена фізична модель надійності виробів з використанням критеріальних фізичних характеристик їх матеріалу. За комбінацією наявності чи відсутності їх статистичного розкиду, вперше запропоновано диференціювати вироби на однорідні, умовно неоднорідні й неоднорідні сукупності. Для цих сукупностей обґрунтовані і апробовані на модельному матеріалі з дифузійним механізмом деградації нормальні і логарифмічно-нормальні фізико-статистичні моделі надійності. Запропоновані і запатентовані як винаходи способи прискореного визначення дифузійних параметрів. | uk |
| dc.format.page | 23 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/6456 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 621.382 | uk |
| dc.title | Фізико-статистичний метод визначення надійності виробів твердотільної електроніки | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.27.01 – твердотільна електроніка | uk |