[發(fā)明專利]結(jié)合制造工藝及仿真的電子類單機(jī)貯存可靠性評估方法

在審

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• 申請日: 2018-07-04
• 公開（公告）號: CN108984881A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 翟國富;葉雪榮;鄭博愷;司爽;林義剛
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

本發(fā)明公開了一種結(jié)合制造工藝及仿真的電子類單機(jī)貯存可靠性評估方法，所述方法通過EDA仿真模型及多物理場耦合模型對電子類單機(jī)進(jìn)行描述，建立電子類單機(jī)功能仿真模型，結(jié)合廠家調(diào)研結(jié)果，利用靈敏度分析方法確定影響電子類單機(jī)輸出特性參數(shù)的關(guān)鍵底層單元，并對其進(jìn)行失效模式及失效機(jī)理分析，結(jié)合關(guān)鍵底層單元工藝數(shù)據(jù)及加速貯存試驗(yàn)中實(shí)測的貯存退化數(shù)據(jù)，建立關(guān)鍵底層單元貯存退化模型，將其帶入電子類單機(jī)功能仿真模型中得到電子類單機(jī)輸出特性參數(shù)的貯存退化數(shù)據(jù)，利用最小二乘方法得到電子類單機(jī)輸出特性參數(shù)的貯存退化模型，帶入失效閾值，完成電子類單機(jī)貯存可靠性評估。本發(fā)明為電子類單機(jī)的貯存可靠性評估提供了一種新的思路。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電子類單機(jī)產(chǎn)品性能分析技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電子類單機(jī)貯存可靠性評估方法，具體涉及一種結(jié)合制造工藝及仿真的電子類單機(jī)貯存可靠性評估方法。

背景技術(shù)

導(dǎo)彈產(chǎn)品根據(jù)其任務(wù)剖面可分為工作階段及貯存階段，相對于工作階段，其貯存階段占據(jù)了全壽命周期中的絕大部分時間，即滿足“長期貯存，一次使用”的特點(diǎn)，因此，要求組成武器裝備的各個部件或元器件均具有較高的環(huán)境適應(yīng)性和較長的貯存壽命，它們在貯存期的高可靠性是裝備正常使用的重要保障。彈上電子類單機(jī)在導(dǎo)彈系統(tǒng)中主要起信號傳遞、系統(tǒng)控制等功能，在實(shí)際貯存環(huán)境剖面(如振動、電磁、溫度和濕度等)長期作用下，單機(jī)的特性參數(shù)將發(fā)生變化。當(dāng)特性參數(shù)值超出其允許的容差范圍時，將造成整個武器裝備系統(tǒng)失效，故需要對其進(jìn)行貯存可靠性研究。電子類單機(jī)在長貯狀態(tài)下退化過程緩慢，通常需要引入貯存加速退化試驗(yàn)來加速其退化過程。由于單機(jī)產(chǎn)品成本較高，可供試驗(yàn)使用的樣本較少，若直接進(jìn)行貯存可靠性評估，評估精度受單機(jī)產(chǎn)品分散性及試驗(yàn)數(shù)據(jù)測試波動性影響程度較大，從而導(dǎo)致所預(yù)測的單機(jī)貯存期與實(shí)際情況相比出現(xiàn)較大偏差。因此，在試驗(yàn)樣本有限的情況下，如何提高電子類單機(jī)貯存可靠性的評估準(zhǔn)確度是一項(xiàng)亟待解決的問題。

電子類單機(jī)是由材料、元器件、零部件等底層單元間的電路連接所構(gòu)成的，其貯存可靠性直接決定了單機(jī)的貯存可靠性。相對于單機(jī)產(chǎn)品，底層單元的貯存可靠性數(shù)據(jù)更加豐富。同時，單機(jī)的貯存可靠性是設(shè)計、制造和管理出來的，單機(jī)的貯存可靠性與其底層單元的制造工藝密切相關(guān)，其中的工藝數(shù)據(jù)蘊(yùn)含著豐富的貯存可靠性信息。因此，將底層元器件的工藝數(shù)據(jù)注入底層單元的貯存退化模型中，結(jié)合單機(jī)功能仿真模型(如EDA電路仿真模型、多物理場耦合模型等)，進(jìn)行單機(jī)貯存可靠性評估，能夠在單機(jī)試驗(yàn)樣本有限情況下，有效提高其貯存可靠性評估精度。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決評估電子類單機(jī)貯存可靠性時，無法提供充足的試驗(yàn)樣本量，從而難以反應(yīng)產(chǎn)品分散性，致使電子類單機(jī)貯存可靠性評估準(zhǔn)確度較低的問題，本發(fā)明提供了一種結(jié)合制造工藝及仿真的電子類單機(jī)貯存可靠性評估方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種結(jié)合制造工藝及仿真的電子類單機(jī)貯存可靠性評估方法，包括如下步驟：

步驟一：根據(jù)電子類單機(jī)的原理功能及原理圖，利用仿真軟件建立電子類單機(jī)功能仿真模型；

步驟二：基于步驟一所建立的電子類單機(jī)功能仿真模型，利用靈敏度分析方法，結(jié)合使用廠家調(diào)研結(jié)果，確定影響電子類單機(jī)輸出特性指標(biāo)的關(guān)鍵底層單元；

步驟三：根據(jù)步驟二中對使用廠家的調(diào)研結(jié)果，得到電子類單機(jī)在實(shí)際貯存過程中出現(xiàn)的失效模式，分析與之對應(yīng)的失效機(jī)理，確定基于失效物理的各關(guān)鍵底層單元貯存退化模型形式；

步驟四：針對電子類單機(jī)各關(guān)鍵底層單元進(jìn)行加速貯存退化試驗(yàn)，監(jiān)測各關(guān)鍵底層單元輸出特性的貯存退化數(shù)據(jù)；

步驟五：通過調(diào)研電子類單機(jī)各關(guān)鍵底層單元的生產(chǎn)廠家及實(shí)際跟廠，得到各關(guān)鍵底層單元的工藝過程數(shù)據(jù)，即各關(guān)鍵底層單元的輸出特性初始分布情況；同時，結(jié)合步驟三中得到的各關(guān)鍵底層單元的貯存退化模型及步驟四中各關(guān)鍵底層單元的貯存試驗(yàn)退化數(shù)據(jù)，利用粒子濾波預(yù)測方法，得到具有分布特性的各關(guān)鍵底層單元貯存退化模型；