利用飞秒脉冲激光模拟空间高能粒子的辐照效应在高能粒子对航天器的毁伤效应研究中占据越来越重要的地位。航天器在轨运行时,空间高能粒子首先作用于电子器件封装,进而影响电子器件的核心区域使其出现异常甚至完全失效。因此,研究激光辐照电子器件封装产生的热、力、电荷及烧蚀径迹演化特征对于明确高能粒子对航天器电子器件的辐照效应物理本质具有重要意义。本文以典型电子器件钝化层侧封装和掺硼单晶硅作为研究对象,通过构建飞秒脉冲激光辐照靶板的温度场采集系统、光压测量和靶板表面应变测量系统、诱导电荷采集系统,开展了不同激光辐照条件下电子器件钝化层侧封装和单晶硅的热、力、诱导电荷和烧蚀径迹的演化特征研究,取得的主要研究成果如下:(1)通过测量得到了不同激光辐照条件下典型电子器件钝化层侧封装和单晶硅在靶板辐照面及辐照方向截面的温度演化特征,明确了飞秒激光辐照下的热演化规律及与激光烧蚀作用之间的关系。实验结果表明由于激光烧蚀破坏封装结构发生能量转化,激光辐照封产生了振荡式的温升,并且封装表面温度的变化与烧蚀径迹演化特征相关。(2)得到了激光光压的强度以及激光作用下电子器件钝化层侧封装、单晶硅表面的应力演化过程;通过对激光作用封装的力效应演化过程分析得出激光作用封装产生的应力具有周期性,且随着脉冲激光作用的持续,封装内部应力会不断累积。(3)测量得出激光辐照条件与靶板产生电荷量的关联规律,飞秒脉冲激光焦点和远离焦点处辐照电子器件封装均可诱发封装内部产生电荷;相同激光频率下焦点辐照产生的电荷远大于远离焦点辐照产生的电荷量;激光辐照频率、辐照靶板的能量密度越高则产生的电荷量越大。(4)利用扫描电镜SEM分析典型电子器件钝化层侧封装和单晶硅靶板在不同激光辐照条件下的烧蚀形貌特征并与相应的靶板截面温度场进行对照,结果表明随着激光的辐照频率的增加对封装材料造成的热力效应也随之增强。综合不同激光辐照条件下封装材料的热、力、诱导电荷和烧蚀径迹的演化过程及结果分析,阐明在激光辐照诱发的热力耦合作用下电子器件封装产生电荷及烧蚀径迹的物理机制,为进一步揭示空间高能粒子对航天器电子器件辐照效应的物理本质奠定基础。