基于时间序列分析的模拟电路寿命预测技术研究

1144766066 · 发表于 2022-4-16 20:26:33

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模拟集成电路作为半导体集成电路的一个重要组成部分，其可靠性一直备受关注，模拟集成电路的工作寿命是评价其可靠性的一项重要技术指标。本文在考虑模拟集成电路性能退化影响因素及退化规律的基础上，对时间序列分析预测方法和电子元器件加速寿命试验进行了研究，建立了双应力加速退化试验方法及退化数据的ARIMA模型，在一定程度上解决了高可靠性、长寿命的模拟集成电路寿命评价的题目。论文以国产军用级可调精密基准电压源芯片TL431MJGB为研究对象，对芯片进行了工作寿命预测。首先对基准电压源进行了简要介绍，对TL431MJGB芯片的基本原理及其性能退化影响因素进行了分析，总结了模拟集成电路的典型失效模式和机理。并对试验数据处理方法进行了研究，掌握了时间序列ARIMA模型建模的步骤和流程，利用时间序列平稳性检验来确定敏感参数。其次分析了加速退化模型常见的数学模型及物理模型，结合工程实践建立了模拟集成电路在电压和温度应力下的双应力加速模型。并研究了退化轨迹和退化量分布这两种寿命评估方法，为模拟集成电路寿命评估提供方法支撑。再次通过恒定应力摸底试验和平稳性检验确定了TL431MJGB芯片退化敏感参数，在摸底实验的基础上设计并实施双应力加速退化试验，应用时间序列分析对加速退化试验数据进行分析。最后应用退化轨迹评估分析方法和退化量分布评估方法两种方法对TL431MJGB芯片进行了工作寿命预测，并对不同的方法得出的寿命评估结果进行了对比分析，选择较优的结果。准确的寿命评价对于生产方和用户都具有重要的意义，本文的研究对于基准电压源的寿命评价具有重要的工程价值。为国产的高精度、高可靠性基准电压源芯片的寿命评估做出了一定贡献，同时也对其他电子元器件的工作寿命评价研究具有一定的借鉴意义。

基于时间序列分析的模拟电路寿命预测技术研究

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