恒定温度应力下航天继电器贮存寿命预测方法的研究

航天继电器这类一次性使用且长期处于密封状态的产品,为保证其各阶段始终保持在备用激活状态,有必要对继电器的贮存寿命进行预测。河北工业大学电器研究所对某型号100台继电器的800对触点进行了长期的加速寿命贮存试验,在此基础上,本文选取恒定温度条件125℃,对多组触点的23周的释放电压参数数据进行分析,建立GM(1,1)模型和BP神经网络模型对航天继电器的贮存寿命进行预测,分析两种方法的预测数据,继而建立GM-BP滚动模型预测贮存寿命,结果表明结合灰理论和神经网络理论的GM-BP滚动模型预测数据的平稳性明显优于单独的2种模型。

恒定温度应力加速实验失效机理一致性快速判别方法

针对加速实验中因失效机理发生改变而导致的无效实验问题,对失效机理一致性和分别在不同应力下器件的初期退化参数分布的关系进行了研究.研究证明了判断加速实验失效机理一致的条件:1)不同应力下失效分布的形状参数服从一致,即mi=m,i=1,2,3,···,2)尺度参数ηi服从ηi=AFi·η.从而提供一种在实验初期即可根据参数退化分布快速判别不同应力下失效机理是否一致的方法,避免了因失效机理发生改变而造成的无效加速实验.最后对加速实验初期理论退化数据和多芯片组件厚膜电阻初期退化数据进行了威布尔分布参数估计,并对其在不同应力下的失效机理一致性进行了判别.

Arrhenius方程应用新方法研究

提出了一种快速评价电子元器件的新方法,该方法具有快速、准确、成本低、效率高等优点。利用Arrhenius方程,能快速准确地确定元器件退化的失效敏感参数和退化机理;可对单样品求出与失效机理相关的失效激活能和寿命;通过多样品试验,可得到寿命分布、寿命加速特性和失效率等可靠性参数。以DC/DC电源变换器和高频小功率管3DG130为例,通过实验与现场数据的对比,证明了新方法的正确性和有效性。该方法适用于失效率优于10-7/h(λ<10-7/h)的高可靠性产品的定量评价。

DC/DC模块中功率器件的寿命预计方法

模拟开关电源DC/DC模块内部电路为开关电源中的功率器件—垂直导电双扩散MOS(VDMOS)和肖特基二极管(SBD)—提供恒定电应力,并对其施加温度应力进行加速寿命试验。采用恒定电应力温度斜坡法(CETRM),对开关电源中功率器件VDMOS和SBD的可靠性进行评价;对其失效机理一致性进行分析,计算其失效激活能;并在失效机理一致的范围内外推正常使用条件下的寿命,为开关电源整体可靠性评价提供依据。

直流和脉冲工作的VDMOS可靠性试验

基于恒定电应力温度斜坡法（CETRM），对工作于直流状态和脉冲状态下的VDMOS功率器件进行可靠性研究，考察了器件阈值电压、跨导以及导通电阻的退化情况，得出在两种工作状态下均是跨导为失效敏感参数。在直流工作状态下，VDMOS失效激活能为0．57～0．68ev，寿命为7．97×10^5—1．15×10^7h；在脉冲工作状态下，VDMOS失效激活能为0．66～0．7eV，寿命为4．3×10^5-4．6×10×10^6h。对跨导的退化机理进行了分析。

基于参数退化法评价功率肖特基二极管寿命

对功率肖特基二极管(SBD)施加恒定电应力、序进温度应力进行退化实验,考察了反向漏电流IR、理想因子n、势垒高度ΦB以及串联电阻RS等参数的退化情况。可以看出,在退化的过程中,SBD的IR增加较快,n逐渐减小,ΦB逐渐增大,而RS则缓慢增加。综合考察这些退化曲线,采用退化最为明显的IR作为失效判据。基于IR参数退化曲线,使用恒定电应力温度斜坡法(CETRM)模型,推导出该功率肖特基二极管的寿命约为4.3×107h,测试结果与实际预测相符。

MEMS惯导的加速寿命试验分析

针对微机械惯性导航系统的储存寿命进行了加速寿命试验分析。介绍了MEMS惯导的特性及主要指标。依据加速寿命试验的基本理论,结合MEMS惯导中的关键器件特性,对加速应力、应力水平及加速模型进行了选取,制定了试验方案;同时,提出了该试验方案下威布尔分布数据的分析方法,从而可估算出产品的寿命。

基于MLE的白光数码管加速寿命

为预测白光数码管的寿命信息，对同类型的3组数码管做恒定温度应力加速寿命测试试验。采用对数正态分布函数描述白光数码管寿命分布情况，利用最大似然估计（MLE）方法估算了变量对数的平均值和标准差，并对恒定应力作用下测得的试验数据进行统计和分析。分析结果表明，白光数码管服从对数正态分布，其加速寿命模型符合逆冥定律，利用加速模型估算得到的白光数码管寿命值为1．05×10^6h，与常用的数码管100000h寿命比较接近。