ZHCAB99 December 2020 TCAN1144-Q1 , TCAN1146-Q1
為了進行定量失效分析,必須為分析中將要考慮的組件生成隨機故障率估算值。有許多不同的模型和技術(shù)可用于故障率估算。IEC 61508 和 ISO 26262 均未規(guī)定須使用特定的故障率估算方法。常用的估算方法包括:
故障率的估算通常用時基故障 (FIT) 術(shù)語進行定義。TI 的數(shù)據(jù)以每運行 10^9 小時的故障數(shù)表示時基故障,這與大多數(shù)手冊一致。但某些手冊(例如用于軍事應(yīng)用的手冊)可能會根據(jù)每運行 10^6 小時的故障數(shù)來表示時基故障。使用此類數(shù)據(jù)時,請注意在所有計算中遵循共同的時基故障定義。
根據(jù) TI 的經(jīng)驗,所有模型生成的故障率估算值與現(xiàn)場觀察和報告的故障率或基于針對性實驗生成的數(shù)據(jù)預(yù)測的故障率都不一致。模型預(yù)測的故障率始終高于現(xiàn)場觀察或通過針對性實驗預(yù)測的故障率。產(chǎn)生這種差異的一個可能原因是,這些標準中的可靠性數(shù)據(jù)沒有區(qū)分隨機故障和系統(tǒng)故障。在 IEC 61508 和 ISO 26262 中,定量分析側(cè)重于隨機故障率。TI 的數(shù)據(jù)表明,無論是追溯到半導(dǎo)體供應(yīng)商、系統(tǒng)集成商還是最終用戶,半導(dǎo)體中出現(xiàn)的大部分現(xiàn)場失效均是系統(tǒng)故障所致。TI 制定了質(zhì)量和可靠性計劃,可持續(xù)改進我們的產(chǎn)品和工藝,從而減少這些系統(tǒng)故障。
與 TI 產(chǎn)品現(xiàn)場故障率數(shù)據(jù)或 TI 加速壽命測試相比,利用 SN29500 得出的故障率傾向于保守。TI 認為 IEC 61709 與 SN29500 相似,我們在 FMEDA 中將此模型稱為 IEC 61709/SN29500 模型。IEC/TR 62380 雖然仍然保守,但可提供與 TI 產(chǎn)品數(shù)據(jù)最為匹配的數(shù)據(jù)。雖然此標準已正式撤銷,但方程式已納入 ISO 26262-11:2018 標準第 4.6.2 部分。因此,TI 基于 IEC/TR 62380 進行隨機故障率估算,并用基礎(chǔ)模型中未考慮的失效模式針對性研究中獲得的數(shù)據(jù)進行了增強。
在考慮半導(dǎo)體的故障率時,TI 運用了以下分類和方法:
| 設(shè)計元素 | 失效模式 | 估算方法 |
|---|---|---|
| 器件封裝 | 永久性故障 | IEC/TR 62380 |
| 芯片(器件) | 永久性故障 | IEC/TR 62380 |
| 芯片(器件) | 瞬態(tài)故障(軟錯誤) | 針對性輻射暴露 |