[发明专利]一种多应力综合下的卫星电子产品寿命预测方法

摘要

本发明公开了一种多应力综合下的卫星电子产品寿命预测方法，充分考虑卫星电子产品的力热电综合使用环境、故障模式以及故障机理的累积与竞争关系，通过开展单应力仿真分析和多应力累积损伤分析，结合理论模型和仿真分析结果完成卫星电子产品的寿命预测，具有很强的工程实用性，使得以往的寿命预测工作在一定的工程研制条件下，例如样本量和试验数据不充分的限制，可以开展产品的寿命预测，从而可以大大提高卫星电子产品寿命预测的效率；可以有效节省卫星电子产品寿命评估的时间和成本，大大提高寿命预测效率，具有较大的经济效益。本发明对卫星电子产品寿命与可靠性评估提供重要的参考，并可以推广应用于其他领域电子产品的寿命预测分析工作。

主权项

1.一种多应力综合下的卫星电子产品寿命预测方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、根据卫星电子产品设计结构参数和卫星电子产品在发射以及在轨过程中各种环境与载荷条件，得到卫星电子产品振动、热应力和电应力参数的类型和量级；步骤2、基于步骤1得到的卫星电子产品振动、热应力和电应力参数的类型和量级，获得电子产品在典型环境条件下的故障机理模型，即振动疲劳模型、热疲劳模型、电迁移模型、热载流子模型、介质击穿模型；步骤3、根据步骤1获得卫星电子产品振动、热应力以及电应力的参数的类型和量级，对卫星电子产品进行单应力仿真分析，获得随机振动分析结果、热应力分析结果以及电路薄弱环节；步骤4、对卫星电子产品中的各个部件结构，如果是典型封装结构，则适用于多应力场累积损伤方法，进入步骤5；如果是大功率器件，电应力场则适用于竞争失效原则，进入步骤7；步骤5、针对属于典型封装结构的部件，利用步骤3得到的随机振动分析结果、热应力分析结果，采用步骤2中获得的振动疲劳模型和热疲劳模型的形式，获得各个部件结构的振动疲劳故障前的振动应力循环次数和热疲劳故障前的热应力循环次数，将振动应力循环次数和热应力循环次数分别取倒数，得到振动应力损伤量和热应力损伤量；步骤6、将各个部件结构的振动应力损伤量和热应力损伤量求和得到总的损伤，总的损伤的倒数就是该典型封装结构部件的疲劳寿命；步骤7、针对卫星电子产品中属于大功率的器件，确定各器件采用步骤2中确定的电迁移模型、热载流子模型和介质击穿模型中哪种模型，并依据步骤3确定的电路薄弱环节，计算器件的电应力工作寿命；步骤8、取步骤6中疲劳寿命和步骤7中电应力工作寿命的寿命较小值，即为电子产品最终寿命。