[发明专利]一种电子器件湿热环境下的加速寿命预测方法

权利要求书

1.一种电子器件湿热环境下的加速寿命预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、分析电子器件湿热贮存环境，整理试验数据；

S2、建立电子器件湿热环境下的加速寿命模型，并验证其准确性，具体为：

S21、确定单因素下电子器件加速寿命模型，所述加速寿命模型包括Arrhenius模型和Eyring模型；Arrhenius模型是基于温度引起失效的加速寿命预测模型；Eyring模型可以用于湿度应力引起失效的加速寿命预测模型；

Arrhenius模型表示式为：

其中，L为可以测试的寿命尺度，包括平均寿命、特征寿命和中位寿命；C为待定模型参数，B为另一待定模型参数；

Eyring模型表达式为：

其中，L为寿命尺度；V为绝对单位的应力值；A和B为待定模型参数；

S22、将温度疲劳寿命模型与湿度疲劳寿命模型结合，得到湿热双应力加速寿命模型：

其中，L(H,T)代表的是加速湿热老化寿命，b，c均为待定模型参数；A为常数，H是相对湿度，T为绝对温度；

S23、对湿热双应力老化寿命模型进行推理证明，确认其准确性：

当温度不变时：

式中，为对应于温度T₀的常数：

说明湿热双应力老化寿命模型符合Eyring模型；

当湿度不变时：

式中，为对应于湿度H₀的常数：

说明湿热双应力老化寿命模型符合Arrhenius模型；

S3、推导湿热环境下的电子器件加速寿命及模型中的相关参数，具体为：

S31、基于对数正态分布的湿热加速寿命数学推导；

器件的寿命T的对数服从正态分布，T的分布函数为：

失效概率密度f(t)为：

可靠度函数R(t)为：

对数正态分布的失效率函数为：

最终得到寿命平均值为：

标准差为σ_s：

寿命为t_R：

其中，K_1-r表示正态分布函数的1-r上侧分位点，μ和σ分别为标准正态分布的均值与标准差；

S32、基于对数正态分布的湿热加速寿命模型参数计算；

将式(12)求得的平均寿命代入失效概率密度函数中，得到湿热模型的时间应力表达式为：

可靠度函数R(T,H,T₀)的计算公式见式(16)，

产品的平均寿命为：

在湿热加速应力下的产品失效率为：

通过极大似然估计法对参数进行估计；

通过计算得到平均寿命和方差，平均寿命见式(21)，

方差见式(22)，

可以得到：

其中，A为与湿热无关的固定常数，b、φ分别是与湿度和温度相关的参数；

令x＝ln(A),y＝φ,z＝b，则式(23)表示为：

S4、求解湿热环境下电子器件的平均寿命，绘制寿命趋势图，具体为：

S41、根据试验数据求解电子器件平均贮存寿命；

从试验数据中取三组数据求出A、φ、b三个参数，

S42、根据A、φ、b三个参数求出允许范围内任何温度湿度组合的相关可靠性数据，利用MATLAB绘制与温度、湿度相关的平均寿命趋势图。

2.根据权利要求1所述的电子器件湿热环境下的加速寿命预测方法，其特征在于，所述步骤S1中的试验数据为电子器件湿热加速寿命。