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GB/T7289-2017/1EC61709:2011本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准代替GB/T7289一1987《可靠性、维修性与有效性预计报告编写指南》。本标准与GB/T7289一1987相比主要变化有:标准名称变更为《电学元器件可靠性失效率的基准条件和失效率转换的应力模型》:提供了依据基准失效率数据对设备中的电子元器件进行可靠性预计的具体方法。本标准使用翻译法等同采用IEC61709:2011《电学元器件可靠性失效率的基准条件和失效率转换的应力模型》。与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下:一GB/T2900.13一2008国际电工术语第191部分:可信性与服务质量(IEC60050-191:1990):GB/T5080.6一1996设备可靠性试验恒定失效率假设的有效性检验(IEC60605-6:1989):GB/T4798.3一2007电工电子产品应用环境条件第3部分:有气候防护场所固定使用(IEC60721-3-3:2002):GB/T4798.4一2007电工电子产品应用环境条件第4部分:无气候防护场所固定使用(1EC6072134:9)5r宝.+GB/T8.问2是电工电产品应用环境条件Z第5部分地面车辅使用(1EC6072135:1997);GB/T4798.7一2007电工电子产品应用环境条件第7部分:携带和非固定使用(IEC60721-3-7:2002)。本标准做了下列编辑性修改:修改了原文的错误,将6.11.2.1中“各应力因子值见6.11.2.3和6.11.2.4.”改为“各应力因子值见6.11.2.2、6.11.2.3和6.11.2.4。”。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由中华人民共和国工业和信息化部提出。本标准由全国电工电子产品可靠性与维修性标准化技术委员会(SAC/TC24)归。本标准起草单位:工业和信息化部电子第五研究所。本标准主要起草人:莫郁薇、周军连、聂国健、翟芳、任艳。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:-GB/T7289-1987.理甄Z.ZC.ET
GB/T7289-2017/IEC61709:2011电学元器件可靠性失效率的基准条件和失效率转换的应力模型1范围本标准规定了如何利用失效率数据进行电子设备中的电子元器件可靠性预计。基准条件是在大量应用中所观测到的元器件应力典型值。基准条件之所以有用,是因为它可通过采用考虑真实工作条件的应力模型,计算出任何条件下的失效率。在早期设计阶段,基准条件下的失效率允许用于实际的可靠性预计。本标准描述的应力模型是通用模型,可在需要时作为基准条件下失效率数据转换为真实工作条件下失效率的基础,这简化了预计方法,失效率数据的转换只允许在元器件规定的功能使用限制范围内进行。本标准还就如何构元器件失效率数据库,以提供可用于本标准应力模型的失效率提供了指南。指定失效率数据的基准条件是为了使不同来源的数据可以在同一基准上进行比较。如果失效率数据依照本标准给出,则不需要附加特定条件的信息。本标准不提供元器件的基本失效率,而是提供模型把通过其他方式获得的失效率由一种工作条件转换到另一工作条件下的失效率。本标准描述的预计方法都假定元器件是在使用寿命期内使用的。本标准方法有通用性,但明确适用于第6章和附录E2中给事的元器件溪型。闪∠。UZ○U.N上T2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。IEC60050-1l91国际电工术语第l91部分:可信性与服务质量(International electrotechnicalvocabulary-Part 191:Dependability and quality of service)IEC60605-6设备可靠性试验第6部分:恒定失效率和恒定失效密度假设的有效性试验(Equipment reliability testing-Part 6:Tests for the validity and estimation of the constant failurerate and constant failure intensity)IEC60721-3-3电工电子产品应用环境分类第3部分:有气候防护场所固定使用(Classificationof environmental conditions-Part 3:Classification of groups of environmental parameters and theirseverities-Section 3:Stationary use at weather protected locations)IEC60721-3-4电工电子产品应用环境分类第4部分:无气候防护场所固定使用(Classificationof environmental conditions-Part 3:Classification of groups of environmental parameters and theirseverities-Section 4:Stationary use at nonweatherprotected locations)IEC60721-3-5电工电子产品应用环境分类第5部分:地面车辆使用(Classification of environ-mental conditions-Part 3:Classification of groups of environmental parameters and their severities-Section 4:Ground vehicle installations)IEC60721-3-7电工电子产品应用环境分类第7部分:携带和非固定使用(Classification of environmental conditions-Part 3:Classification of groups of environmental parameters and their severi-1罚素前网Z]
GB/T7289-2017/IEC61709:2011ties-Section 7:Portable and non-stationary use)3术语、定义和符号3.1术语和定义IEC60050-191界定的术语和定义适用于本文件,为了便于使用,以下重复列出了IEC60050-191中的某些术语和定义。3.1.1电学元器件electric components带导电端的元器件,通过该导电端实现电压或电流的施加或传递。[IEC61360-1:2009,定义2.18注:电学元器件包含下列通用术语:电子元器件、电气元件和机电元件。3.1.2(产品)失效failure(of an item)(产品)丧失完成规定功能的能力的事件。注1:当能力的丧失是由预先存在的潜在故障导致的,遇到特定的环境条件集合就会发生失效。注2:产品的失效是导致产品故障的事件,而故障是一种状态。3.1.3失效模式failure mode指失效发生的方式。类整梵繁J.NE3.1.4瞬时失效率instantaneous failure rate失效率failure rate不可维修产品在1时刻之前产品未发生失效,在时间区间(:,十△:)内发生一个失效的条件概率与时间区间长度△1的比值,当△:趋于0时的极限(如果存在)。注1:瞬时失效率可用下式表示:A)=mR()1F(1+△4)-F(1)f()R(1)式中:F(:)和∫(:)分别是失效瞬间的分布函数和概率密度函数,R(1)是可霏度函数,R(t)与可靠度R(11,t:)的关系是R(t)=R(0.t).注2:见1E℃61703.注3:瞬时失效率使用的其他术语还包括:危害函数、危害率和死亡率注4:本标准中假定入(t)为随时间变化的常数。3.1.5基准条件reference conditions选定的与大多数应用及设备中元器件的使用相符的应力。注:应力包括电应力、温度和环境条件。3.1.6基准失效率reference failure rate在给定基准条件下的失效率。注:基准失效举明确到具体的元器件。如:应包括复杂度、封装工艺(取决于制造商和制造工艺)的影响等。3.1.7占空因数duty cycle表示工作条件的序列。筑素衬网Z..ET
GB/T7289-2017/1EC61709:2011[1EC60050-151:2001,151-16-02注:描述元器件在工作期间是受连续应力还是间歇应力。连续应力是指长期经受恒定或变化的负载(如过程控制、电话切换):间歇应力是指工作在可使用状态下,经受恒定或变化的负载(如机械数控、道路交通信号)。3.1.8预计prediction用于获得某个定量预计值的计算过程。注:术语“预计”也用来指某个定量的预计值.3.1.9元器件component设备的组成部分,在不丧失其特定功能的前提下不能再物理细分为更小部分。[1EC60050:2001,151-11-21]3.1.10设备equipment单台仪器、一套设备或仪器、或者一套装置中的一系列主要设备,或者是完成特定任务所必需的设备。[IEC60050-151:2001,151-11-25]注:例如电力变压器、变电站设备、测量设备,都是设备。3.1.11使用寿命useful life从第一次使用直到(由于经济或淘汰原因)不再满足用户需求的时间间隔3.1.12在所有其他的工作条件保持恒定的情况下,某一特性在一段指定的时期结束时的最终值与其初始值的差异。注:术语“漂移”指的是某一特性对变化了的工作条件(如温度)的直接响应。[IEC60747-1:2006,3.6.1]3.1.13有效温度virtual temperature内部等效温度internal equivalent temperature(of a semiconductor device)以半导体器件热、电性能模式为基础的理论温度。注:改写1E℃60050-521:2002,定义521-05-14.3.1.14有效结温virtual junction temperature等效结温equivalent junction temperature半导体器件结的有效温度。[1EC60050-521:2002,定义521-05-15]注:有效温度不一定是器件的最高温度。3.2符号下列符号适用于本文件。S:每小时工作循环次数E,:某种失效过程的激活能Im:工作电流3筑素前网Z.
GB/T7289-2017/IEC61709:2011I:额定电流I:基准电流Pm:工作耗散功率Pt:额定耗散功率P:基准耗散功率R(t1l2):l11z两个时间点之间的可靠度R:热阻Rm:热阻(结到环境)S4:每小时工作循环的基准次数Tmb:环境温度(K)T。:基准环境温度(K)T:基准温度(K)Up:工作电压Ut:额定电压U4:基准电压t。:组件处于部分应力状态时的时间t:组件处于闲置状态的时间4:组件处于全应力状态时的时间B:威布尔分布的形状参数△T4:基准温升(℃)体筑J.NE可对电容器指的是实际电容器的温度;一对于分立器件和光电器件指的是实际结温:对电感器指的是实际线圈温度:对于集成电路指的是实际的有效(等效)结温:对于其他电子元器件指的是实际环境温度:对于电阻器指的是实际电阻元件温度。0:工作温度(℃)0。:基准环境温度(℃)0d:基准温度(℃)一对于电容器指的是电容器的基准温度;对于分立器件和光电器件指的是基准结温:对于电感器指的是线圈的基准温度;对于集成电路指的是基准的有效(等效)结温;对于其他电子元器件指的是元器件的基准温度;对于电阻器指的是电阻元件的基准温度。入:组件在全应力下的失效率入。:组件在部分应力下的失效率入:组件在闲置时的失效率入omoa:某种元器件的失效率入mw:某种元器件失效模式的失效率入s:系统的失效率筑素衬网Z.ZS沁.ET
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