元件級可靠性
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-05
元件級可靠性的實(shí)例教程
液壓元件從投入運(yùn)行到發(fā)生危險(xiǎn)失效時(shí)的平均工作時(shí)間。指相鄰兩次危險(xiǎn)失效之間的平均工作時(shí)間，也為平均危險(xiǎn)失效間隔。
MTTFd通過安全可靠性標(biāo)準(zhǔn)方法測試統(tǒng)計(jì)評估可獲取：
式中：
nop—為年平均動(dòng)作次數(shù)（或時(shí)間），單位：動(dòng)作次數(shù)/年；
MTTFd—平均危險(xiǎn)失效前時(shí)間，單位為：年。
B10d=2×B10
B10壽命—液壓元件在規(guī)定運(yùn)行條件下，預(yù)期有10%將發(fā)生失效時(shí)的平均壽命。即動(dòng)作次數(shù)（或時(shí)間）。這是液壓元件可靠性標(biāo)準(zhǔn)的特征數(shù)據(jù)。
在GB/T16855.1-2008《機(jī)械安全控制系統(tǒng)有關(guān)安全部件第1部分：
設(shè)計(jì)通則》根據(jù)ISO13849-1：
2006（IDT）規(guī)定：
MTTFd=30年該值是用統(tǒng)計(jì)學(xué)確定的指數(shù)函數(shù)，表示至第一年末，危險(xiǎn)失效概率不超過3.3%（100個(gè)產(chǎn)品有3個(gè)發(fā)生危險(xiǎn)失效可能），至第三十年末，危險(xiǎn)失效概率不超過63%。MTTFd=150年表示至第一年末，危險(xiǎn)失效概率不超過0.6%（1000個(gè)產(chǎn)過品有不超過7個(gè)發(fā)險(xiǎn)失效的可能生危險(xiǎn)失效的可能）。
年是計(jì)算量綱。
實(shí)際產(chǎn)品最長使用壽命一般不可能超過20年。
危險(xiǎn)失效前時(shí)間數(shù)據(jù)計(jì)算案例
一個(gè)液壓換向閥（MTTFd=150年）由設(shè)備繼電器操作，在最大負(fù)載下持續(xù)換向動(dòng)作（B10d=400000循環(huán)）。
根據(jù)設(shè)備的循環(huán)時(shí)間：每次操作閥的時(shí)間2秒，每天24小時(shí)和每年365天工作。
這導(dǎo)致閥的MTTFd壽命為0.25年。
根據(jù)元件計(jì)數(shù)方法，這兩個(gè)組件的組合導(dǎo)致MTTFd值僅為0.25年！
B10d-直到10％的設(shè)備發(fā)生危險(xiǎn)故障的循環(huán)次數(shù)
DC-診斷覆蓋范圍
CCF-常見原因失敗
SYS-系統(tǒng)完整性
FSM-功能安全管理
FT-容錯(cuò)=ISO13849中的類別
液壓元件安全可靠性表示方法，值得關(guān)注。
展開 同時(shí)，傳統(tǒng)摩爾定律( Moore's Law) 的特征尺寸不斷接近集成電路技術(shù)工藝的物理極限，單純縮小芯片特征尺寸已不能滿足半導(dǎo)體技術(shù)和電子產(chǎn)品發(fā)展的需求，系統(tǒng)級封裝( System in Package，SiP) 技術(shù)從封裝工藝角度成為另一種延續(xù)摩爾定律的技術(shù)路線，越來越受到關(guān)注并得到應(yīng)用。
從互連技術(shù)角度，SiP 可分為兩大類: ① 通過傳統(tǒng)的芯片組裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)多芯片或器件的封裝，如引線鍵合、載帶自動(dòng)焊( TAB) 、倒裝焊等; ② 通過直接互連實(shí)現(xiàn)芯片堆疊，如通過硅通孔( TSV) 技術(shù)實(shí)現(xiàn)將一個(gè)芯片直接連接到另一個(gè)芯片上。圖 1 為國際半導(dǎo)體技術(shù)藍(lán)圖( ITＲS) 總結(jié)的當(dāng)前 SiP 的主要封裝結(jié)構(gòu)。可以看出，系統(tǒng)級封裝已經(jīng)不再是一種單一的封裝技術(shù)，這種 技 術(shù) 包 括 引 線 鍵 合、倒 裝 焊、TAB、封 裝 堆 疊( PoP) 、封裝嵌入( PiP) 、芯片堆疊( CoC) 、圓片級封裝( WLP) 、硅通孔( TSV) 、埋入式基板等封裝工藝的混合開發(fā)和集成。SiP 綜合了多種封裝工藝，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用材料多樣，這導(dǎo)致了其面臨著更加復(fù)雜的可靠性問題。
經(jīng)過多年努力，人們已對 SiP 的可靠性開展了大量的研究工作，并已取得了一定的成果。筆者將介紹SiP 產(chǎn)品在熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力和電磁干擾下的可靠性研究現(xiàn)狀和主要失效機(jī)理，并針對航天領(lǐng)域使用的SiP 產(chǎn)品，分析可靠性方面依然存在的問題，并提出相關(guān)建議。
1 SiP 的可靠性研究現(xiàn)狀
相比單片集成電路，SiP 內(nèi)部復(fù)雜的封裝結(jié)構(gòu)以及多種芯片、元件的組合構(gòu)造導(dǎo)致其對熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力以及電磁干擾更加敏感，易出現(xiàn)失效。
1.1 熱應(yīng)力
當(dāng)芯片、元件高度集成時(shí)，產(chǎn)品在組裝焊接時(shí)會(huì)造成溫度分布不均勻; 在工作時(shí)，隨著內(nèi)部芯片、組件產(chǎn)熱的增加，溫度會(huì)不斷增加，尤其是功率型器件的存在。
展開 PPT | 車規(guī)級功率器件封裝及可靠性
克萊斯勒、福特和通用汽車為建立一套通用的零件資質(zhì)及質(zhì)量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)立了汽車電子(AEC),是主要汽車制造商與美國的主要部件制造商匯聚一起成立的、以車載電子部件的可靠性以及認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格化為目的的團(tuán)體,AEC建立了質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn).[AEC-Q100]是針對于集成電路應(yīng)力測試認(rèn)證的失效機(jī)理,針對于分立器件的標(biāo)準(zhǔn)為 [AEC-Q101],針對于LED的標(biāo)準(zhǔn)為 [AEC-Q102],針對于被動(dòng)元件設(shè)計(jì)為[AEC-Q200]
車燈是整車的重要組件，圍繞車燈及其附件的可靠性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)紛繁復(fù)雜，各主機(jī)廠的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)均有不同描述，通用性較差。由福特、克萊斯勒、通用組成的汽車電子（AEC）頒布了光電器件的可靠性標(biāo)準(zhǔn)AEC-Q102，覆蓋了LED、激光組件、光電二極管、光電晶體管等分立器件，共分28個(gè)大項(xiàng)，對光電器件的可靠性展開了嚴(yán)格的測試要求，為主機(jī)廠提供了可靠性高、使用壽命長的光電器件。
測試周期：2-3個(gè)月，提供全面的認(rèn)證計(jì)劃、測試等服務(wù)
服務(wù)內(nèi)容：
華碧實(shí)驗(yàn)室AEC-Q技術(shù)團(tuán)隊(duì)，執(zhí)行過大量的AEC-Q測試案例，積累了豐富的認(rèn)證試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，可為您提供更、更可靠的測試服務(wù)。
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光電器件AECQ102認(rèn)證試驗(yàn)
什么是AECQ？
AEC 是"Automotive Electronics Council:汽車電子協(xié)會(huì)"的簡稱.
克萊斯勒、福特和通用汽車為建立一套通用的零件資質(zhì)及質(zhì)量系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)立了汽車電子(AEC),是主要汽車制造商與美國的主要部件制造商匯聚一起成立的、以車載電子部件的可靠性以及認(rèn)定標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格化為目的的團(tuán)體,AEC建立了質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn).[AEC-Q100
隨著市場需求的增加以及技術(shù)的發(fā)展，微電子封裝逐漸走向小型化、集成化和低成本，封裝形式不斷從二維封裝向 3D 的堆疊封裝推進(jìn)。同時(shí)，傳統(tǒng)摩爾定律( Moore's Law) 的特征尺寸不斷接近集成電路技術(shù)工藝的物理極限，單純縮小芯片特征尺寸已不能滿足半導(dǎo)體技術(shù)和電子產(chǎn)品發(fā)展的需求，系統(tǒng)級封裝( System
PPT | 車規(guī)級功率器件封裝及可靠性
作者：林廣
MTTFd—表示什么意思呢？
平均危險(xiǎn)失效前時(shí)間，MTTFd—mean time to dangerous failure。液壓元件從投入運(yùn)行到發(fā)生危險(xiǎn)失效時(shí)的平均工作時(shí)間。指相鄰兩次危險(xiǎn)失效之間的平均工作時(shí)間，也為平均危險(xiǎn)失效間隔。
MTTFd通過安全可靠性標(biāo)準(zhǔn)方法測試統(tǒng)計(jì)評估可獲取：
式中：
nop—為年平均動(dòng)作次數(shù)（或時(shí)間），單位：動(dòng)作次數(shù)/年
