● 摘要
卫星长寿命产品要求在几年甚至十几年的任务时间内稳定可靠地工作，对于这类卫星长寿命产品，基于故障统计的可靠性基础理论、基于标准手册的可靠性设计分析方法、基于模拟环境的可靠性试验评估方法等传统的可靠性工程技术已渐渐不能满足其发展需求。本文采用基于失效物理的可靠性仿真分析方法探究高速数据存储器在外部环境载荷和内部设计、工艺等共同作用下故障产生的原因、表现形式，帮助建立产品寿命与寿命影响因素之间的关系，通过采用FMMEA技术研究高速数据存储器的每个组成单元可能存在的故障模式、故障机理并确定各个故障模式对产品其他组成部分和产品要求功能的影响，找到产品的主故障机理及设计中存在的薄弱环节，为加速试验退化参数及退化模型的选取提供依据。论文工作主要包括以下内容：
对高速数据存储器进行了系统分析，确定了其环境剖面以及进行可靠性仿真分析的流程。
研究了高速数据存储器热仿真分析的关键技术，包括热管的建模方法以及基于PSPICE的电路功耗估计方法等，为提高热分析的精度提供了基础。利用计算机仿真软件FLOTHERM和ANSYS开展高速数据存储器热、振动分析，确定了数据管理板上FPGA器件U1、U20，DDR2器件U13、U22、U17，DC-DC器件U38、U39和数据存储板上的FPGA器件U99，DDR2器件U60、U62为热设计薄弱环节，电源模块1为振动的薄弱环节。
利用FMMEA方法确定了高速数据存储器可能的故障机理，通过应力损伤分析获得了各故障机理发生可能性的排序，从而得到了温度循环引起的焊点开裂是产品长期工作中可能的薄弱环节，其机理为焊点热疲劳。通过分析获得了高速数据存储器可靠性薄弱环节，为设计改进提供了依据，同时也为后续开展的加速试验提供了主机理和应力条件。