[发明专利]基于深度信念网络的多应力下长寿命电子器件可靠性寿命评估方法

权利要求书

1.基于深度信念网络的多应力下长寿命电子器件可靠性寿命评估方法，其特征在于：该方法主要有四部分内容组成：第一、基于器件失效机理，确定器件老化试验加速应力的种类和数量；第二、基于恒加寿命试验和定数截尾的试验方法获取电子器件老化数据；第三、基于韦布尔分布根据器件失效数据获取器件计算估计出可靠性参数；第四、基于深度信念网络建立加速应力与可靠性参数间的训练模型，结合试验数据对深度信念网络进行超参数训练，确定加速推导模型；其中：

A表示加速应力确定即环境应力种类确定部分；进行恒加寿命试验首先要确定加速应力种类和数量，即必须明确产品运行环境和故障模式，设备在使用生产过程中受到的环境应力是复杂的，确定影响设备寿命的应力种类即明确电子产品运行环境和故障机理，利用多种加速应力作用以及试验条件严酷化，在短时间内使产品发生故障；

B表示恒加寿命试验设计方法即恒加寿命试验设计部分；确定综合加速应力水平，加速寿命试验的目的就是在失效机理不变的情况下在高应力下获取试验数据；根据器件具体使用环境，选取多种外部环境应力并以其综合应力水平作为寿命试验的加速条件；随机选取需要被检测的器件样品，分别安排在不同综合应力水平下进行加速寿命试验，记录器件样品的失效时间及失效个数；

C表示数据统计分析过程即可靠性参数分布估计过程，不同电子器件不同工况下可靠性寿命存在差异，利用不同应力水平下元件可靠性特征计算元件寿命分布服从的概率分布，从而估算出器件的可靠性寿命；

D表示确定可靠性寿命外推模型即应力水平与可靠性寿命的推导模型建立过程；加速寿命试验的外推模型是为了建立加速应力和可靠性寿命间的数学关系；使用深度信念网络建立多种加速应力和可靠性寿命间的推导模型。

2.根据权利要求1所述的基于深度信念网络的多应力下长寿命电子器件可靠性寿命评估方法，其特征在于：环境应力种类的确定部分A，恒加寿命试验设计部分B和可靠性参数分布估计过程C，以及应力水平与可靠性寿命的推导模型建立过程D；

环境应力种类确定部分A，确定环境应力种类，明确发生故障的物理化学过程；根据装备种类和使用环境，分析即确定装备在变化应力作用下工作时导致装备发生故障的物理、化学过程的规律；装备的加速老化试验就是对故障模式的再现，选取加速应力需要参照产品正常工作时影响其寿命的主要环境应力来决定；

恒加寿命试验设计方法部分B，参考装备厂家给出的技术参数为不同老化因素确定使用应力和最大应力，按照应力等差数列法或倒数等间隔原则设置不同类型应力的应力水平；而后根据组合原则获取全部应力组合样本；使用随机抽样方法选取试验样本，根据部分综合应力水平数量等容量分组，并在相应应力水平下进行试验；确定定时截尾寿命试验测试周期，周期设定以使失效不过多发生于前两个为周期为宜；

数据统计分析部分C，统计装备失效数量及失效时间数据，推导出装备寿命的韦布尔分布特征参数，根据所获得特征参数的不同，韦布尔分布可近似变换为指数分布，瑞利分布，近似对数正态分布和近似正态分布等，进而估算出不同加速应力下装备的可靠性参数；

可靠性寿命外推模型建立部分D，选取深度信念网络，使用由不同类型应力的全部应力水平组合而成的综合应力水平和可靠度作为无监督训练样本数据，选取部分综合加速应力数据以及可靠度数据作为模型输入训练数据，将其对应的可靠性寿命作为模型训练输出，进行有监督训练，最终完成模型建立。