一种基于温-湿度交互作用的元器件加速寿命预测方法技术

本发明专利技术提供一种基于温

【技术实现步骤摘要】
一种基于温
‑
湿度交互作用的元器件加速寿命预测方法


[0001]本专利技术涉及元器件寿命与可靠性
，特别涉及一种基于温
‑
湿度交互作用的元器件加速寿命预测方法。

技术介绍

[0002]随着制造水平和材料技术的进步，航空、航天等军工领域出现了越来越多的长寿命、高可靠性元器件。采用实际工况下的寿命试验来计算这些元器件的可靠性往往需要很长时间。鉴于军工装备试验时间紧、任务重的特点，过长的试验时间会带来许多不利影响。因此，需要引进加速寿命试验，促使元器件在更短的时间内失效，利用高应力水平下的可靠性水平去外推评估正常应力水平下的可靠性水平。加速寿命试验缩短了试验时间，提高了试验效率，降低了试验成本，从而使高可靠性、长寿命元器件的寿命预测成为可能。元器件在长期服役期间发生的性能退化主要由服役环境因素造成，其中最主要的环境因素为温度和湿度，因此，研究温度和湿度对元器件寿命的影响十分重要。
[0003]目前对温度
‑
湿度双应力的研究，主要采用两种加速寿命模型，分别为广义艾林模型和Peck模型。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于温
‑
湿度交互作用的元器件加速寿命预测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、进行加速寿命试验，获取性能退化数据；S2、基于Wiener过程进行产品性能退化建模；S3、温
‑
湿度交互作用加速寿命模型参数估计；S4、进行寿命和可靠性评估；S5、加速寿命模型有效性评估。2.如权利要求1所述的基于温
‑
湿度交互作用的元器件加速寿命预测方法，其特征在于，所述步骤S1具体为：针对元器件开展加速退化试验，对试样进行n个应力水平的恒定温
‑
湿度应力加速退化试验，每个应力水平下投入产品子样数为m个，试验中温度应力量级分别为T
i
℃，其中i＝1,2,
…
,n；湿度应力量级分别为RH
i
％，其中i＝1,2,
…
,n；每隔一定时间进行一次性能退化参数测量，记录数据，通过试验得到n组应力水平下n
×
m个样本的加速退化数据。3.如权利要求2所述的基于温
‑
湿度交互作用的元器件加速寿命预测方法，其特征在于，所述步骤S2具体为：设X(t)表示样品在时刻t的性能退化量，Wiener模型由式(1)描述：X(t)＝μt+σW(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，μ为漂移系数，σ为扩散系数，W(t)为标准Wiener过程；设样品的失效阙值l为一常量，当样品退化量X(t)首次达到失效阙值时定义为样品失效，样品寿命ξ满足ξ＝inf{X(t)≥l}；首次达到失效阙值的时间分布，即Wiener过程的寿命分布，服从逆高斯分布，概率密度函数为：可靠度函数为：式中，Φ(
·
)为标准正态函数。4.如权利要求3所述的基于温
‑
湿度交互作用的元器件加速寿命预测方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：考虑温
‑
湿度交互作用的影响，有(4)式：其中，μ表示退化率，A是一个大于零的常数，E
a
表示激活能eV，K为玻尔兹曼常数，且K＝8.62
×
10
‑5eV/K，T表示绝对温度，单位为K，RH表示相对湿度，m，n是常数；
令a＝A，d＝n，则式(4)等价于：X
ijk
为第j个样品在第k个加速应力下第i次的测量值，t
ijk
为第j个样品在第k个加速应力下进行第i次测量的时间点；ΔX
ijk
＝X
ijk
‑
X
(i
‑
1)jk
为性能退化量的增量，Δt
ijk
＝t
ijk
‑
t
(i
‑
1)jk
为时间增量；根据维纳过程的特性，可知：ΔX
ijk

【专利技术属性】
技术研发人员：赵立有，王昆黍，孔泽斌，汪波，王骏，陈凡，
申请(专利权)人：上海精密计量测试研究所，
类型：发明
国别省市：