[發明專利]一種航空驅動電路模塊貯存動態可靠度計算方法

有效

• 申請號: 201210003967.6
• 申請日: 2012-01-06
• 公開（公告）號: CN102592052A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 陳穎;曹然;謝麗梅;康銳
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

技術領域

本發明提供一種航空驅動電路模塊貯存動態可靠度計算方法，特別是涉及一種基于應力-壽命分布關系的元器件貯存失效概率計算方法，屬于基于失效物理的可靠性評估技術領域。

背景技術

貯存是指產品在非工作情況下存放的狀態。很多長期貯存，一次使用的裝置，例如導彈，其電子設備中的元器件經過長期的貯存環境，可能會由于各種原因或機理發生失效，例如，由于老化引起的參數漂移，由于貯存溫度變化引發的芯片內部缺陷的暴露等。

目前工程上常用的評估電子元器件貯存可靠性的途徑有兩種，一種是利用MIL-STD-217f或GJB299C的非工作狀態可靠性預計手冊。前者提供了國外器件的貯存失效率，后者提供了國產器件以及國外器件的貯存失效率。基于手冊方法存在的問題是假設元器件的失效率服從指數分布，這并不符合工程實際。第二種方法是利用加速貯存試驗，即在保持失效機理不變的前提下，通過提高試驗應力，使得元器件加速失效，然后利用模型推得正常貯存條件下的壽命的方法。當樣本量多時，得到的數據較第一種方法更為準確。但若采用加速壽命試驗的方法評估電子產品的可靠性，需要對每種元器件都進行加速貯存試驗，時間長，成本高，特別是國外的大規模集成電路芯片造價較高。

通過對現有貯存壽命評估的技術文獻檢索發現，航空驅動電路模塊貯存壽命的研究，近些年主要集中在貯存失效機理分析與失效物理建模方面。通過失效物理模型，可以對元器件的貯存壽命進行評估，但是無法計算貯存失效概率，更無法獲得動態的可靠度。通過對現有技術的查新和檢索，國內外還沒有利用應力-壽命分布關系，通過確定元器件的貯存失效機理、利用國外可靠性試驗數據庫計算航空驅動電路模塊動態可靠度的方法。

發明內容

1、目的：本發明的目的在于針對現有貯存可靠性評估方法的不足，提供一種航空驅動電路模塊貯存動態可靠度計算方法，該方法是一種基于應力-壽命分布關系的航空驅動電路模塊貯存動態可靠度計算方法，它是基于貯存環境條件，對航空驅動電路模塊貯存失效機理進行確定，利用國外大型元器件廠商的可靠性試驗數據庫以及載荷與壽命分布關系，得到航空驅動電路模塊貯存可靠度隨時間的變化的規律，這種方法能夠在節約試驗成本的前提下獲得較為精確的評估結果，為航空驅動電路模塊的可靠性設計提供依據。

2、技術方案：本發明是通過以下技術方案實現的，首先確定航空驅動電路模塊在貯存中的主要應力種類，然后確定航空驅動電路模塊中各種元器件、部件的主要失效機理，確定各種機理對應的應力條件、壽命分布形式以及應力-壽命分布關系模型，然后利用氣象數據統計獲得貯存應力條件對應的量值，利用相似元器件實驗數據或設計實施加速試驗獲得的壽命數據，計算貯存條件下元器件的壽命分布特征參數，獲得元器件貯存動態可靠度，最后利用串并聯模型計算航空驅動電路模塊動態可靠度。

本發明一種航空驅動電路模塊貯存動態可靠度計算方法，其具體步驟如下：

步驟一：主要的貯存環境應力的選擇、歸類和統計計算。環境應力主要包括溫度、振動、濕度、電磁等。溫度應力又分為恒溫、溫度循環，振動又分為周期振動和隨機振動。利用貯存的地點、位置確定實際承受的主要環境應力，忽略不可能承受或影響不大的次要應力，為貯存失效模式與機理確定提供輸入；

步驟二：確定航空驅動電路模塊貯存失效模式、失效機理，主要包括：

a.根據航空驅動電路模塊的組成，繪制模塊組成框圖：獲得航空驅動電路模塊的元器件清單，對元器件進行歸類，對于國外的半導體芯片，通過查找元器件手冊，獲得如下列表1所示的技術信息

表1國外的半導體器件技術信息類型