电子产品可靠性分析 FIT- Failures in Time
本文介绍了电子元件可靠性分析中的关键指标与计算方法。FIT(故障时间比)定义为每10^9组件小时发生的故障次数,示例显示4000个组件在5000小时测试中出现2次故障对应100 FIT。MTBF(平均故障间隔时间)计算表明,由50个250 FIT组件构成的设备MTBF为80,000小时,相当于14.8年使用寿命(年运行5,400小时)。文档详细分类了被动元件、半导体、集成电路等组件类型,并列出影响
FIT含义
FIT = 故障时间比(Failures In Time)
1 FIT表示每10^9组件小时发生1次故障
示例:测试4000个组件5000小时出现2次故障,则故障率为:
(2次故障)/(4000组件×5000小时)= 100 FIT
MTBF含义
MTBF = 平均故障间隔时间(Mean Time Between Failures)
示例:某设备由50个组件构成(每个250 FIT),则MTBF为:
1 / (50×250 FIT) = 80,000小时
若设备每年运行300天,每天18小时,预期寿命为:
80,000小时 / (300×18小时) = 14.8年
组件分类
(高度为伊顿标志一半的留白)
被动元件
分立半导体
集成电路
电气连接件(连接器/插座)
继电器
开关与按钮
信号灯与指示灯
光学元件
接触器
低压电网机电保护装置
低压机电按钮/信号装置/位置开关
关键术语
(高度为伊顿标志一半的留白)
故障率λ
平均环境温度
参考条件
平均参考温度θ₁/θU,ref
平均实际温度θ₂/θU
预期值λref
电压依赖因子πU
温度依赖因子πT
质量因子πQ
漂移敏感因子πD
参考虚拟结温θj,1/θvj,1
实际虚拟结温θj,2/θvj,2
负载依赖因子πL
环境依赖因子πE
故障判据因子πK
电容




电阻与电感

其他被动元件
半导体
晶体管(多页)




二极管(多页)


功率半导体
集成电路(多页)
存储器IC
MCU和DSP
数字/总线IC
模拟IC
ASIC
ICs



电气连接(涵盖:绕接/压接/绝缘位移/压入/夹接/同轴插头/混合电路线键合/端子点/插件接触等)



继电器(多页)










开关与按钮(多页)




信号灯与指示灯(多页)


光学元件(多页)










示例
参考文献
(高度为伊顿标志一半的留白)
IEC 61709 电子元件可靠性参考条件及故障率应力转换模型
IEC 60721-3 环境条件分类(第3部分:环境参数组及其严酷度分级)
IEC 60384-1:1999 电子设备用固定电容器(第1部分:通用规范)
IEC 60050(191) 国际电工词汇(第191章:可靠性与服务质量)
IEC 60747-1 半导体器件(分立器件与集成电路第1部分:总则)
ICE 60352-1 无焊连接(绕接通用要求与测试方法)
ICE 60352-2 无焊连接(压接通用要求与测试方法)
DIN 41611-4 无焊电气连接(夹接术语与要求)
IEC 60999 铜导体接线装置安全要求(螺丝/无螺丝夹紧单元)
ANSI/IPC A-610C 印制板组装件验收标准
DIN 40041 可靠性概念
IEC 60947-5-1 低压开关设备(控制电路器件与开关元件)
DIN 49838/49842/49850/49852 系列(电话指示灯/交通信号灯/辉光指示灯/管状微型指示灯标准)
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