通過輸入器件名稱,可以 看到ADI公司任何已發布產品中芯片的可靠性預測。同樣,可以對過程節點進行可靠性預測,例如0.18u。這些預測基于您可以輸入的平均工作溫度,以 60% 和 90% 的置信水平給出。
以上數據來自實驗室的高溫工作壽命測試(HTOL)。加速度系數可以通過使用Arrhenius公式來測量,該公式基于應用的預期平均工作溫度與HTOL測試期間使用的溫度。HTOL 測試的典型條件是在 1'c 下進行 000,2 或 000,125 小時。HTOL是ADI公司為備份晶圓廠工藝認證而對每款新產品進行的一套測試之一。套件中的其他測試針對早期壽命故障(ELF),但HTOL旨在估計可靠性浴盆曲線底部的故障率,并顯示設計過程中沒有引入任何愚蠢的事情。例如,HTOL 測試可以檢測系統誤差,例如在 1.8V 域或類似域中使用 3.3V 電容器。無論如何,我離題了,所以讓我們回到主題。
根據數據的用途,IEC 61508的某些條款要求數據具有70%的置信水平或90%的置信水平。
例如,見下文描述路線7H和4.4.3.3的子條款2.7.4.9.5。

圖 2 - 根據 IEC 2-61508:2 子條款 2010.7.4.4 的現場經驗要求 3H
IEC 61508-2:2010 子條款 7.4.9.5,標題為“E/E/PE 系統實施要求”和 7.4.5 子條款,標題為“量化隨機硬件故障影響的要求”,適用于安全功能級別,包括架構、人為錯誤、診斷、診斷測試間隔等。考慮。

圖 3 - 基于 IEC 61508-2:2010 子條款 7.4.9.5 的可靠性預測
有趣的是,數據現在只需要在70%的置信水平下可用。由于ADI工具僅生成60%和90%置信水平的數據,因此您可以保守使用90%置信度數據,也可以按照標準規定將數據轉換為70%置信水平。就個人而言,我不贊成將保證金放在保證金之上,所以我會說轉換它。如果標準的作者想要90%的置信度,他們應該寫這個。我相信有些人會說這些數字都只是近似值,試圖太高的準確性是愚蠢的;但指標的要點再次在于它是量化。如果要這樣做,則應按照標準中的規定進行操作,或者應更改標準以消除需求。再一次,我跑題了,回到數學。
一些來源指出,SN29500 和類似來源中的數據置信水平實際上處于 99% 置信水平。如果您覺得自己有挑戰性,可以與您的外部評估員爭論,并嘗試使用下面描述的公式將其降低到 70% 的置信水平。
無論如何,回到數學,它可以很容易地在工作表中捕獲,讓你自由地做出自己的決定,并玩弄數字,看看額外的努力是否值得爭論。

圖4 - 工作表中從一個置信水平轉換為另一個置信水平的示例
在單元格 A2 中輸入總運行小時數。
在單元格 B2 中輸入在這些操作時間內觀察到的故障數。
然后使用公式“=2*B2+2”計算單元格 C2,該公式表示時間截斷測試中的自由度
在單元格 D2 中輸入您需要的置信水平,例如 70 或 90,以表示 70% 或 90%。
然后計算單元格 E2 為“=1-D2/100”
然后將單元格 F2 計算為“==CHISQ。INV(D2/100,C2)”
然后計算單元格 G2 為“=2*A2/F2”
然后將單元格 H2 計算為“=F2/(2*A2)*1e9”
創建自己的電子表格時,您可以使用ADI數據庫中產品的70%和90%數據檢查是否正確實現了該電子表格。
所需置信水平(60%、90% 或 99%)的影響隨著觀察到的故障數量的增加而迅速減弱。可靠性數據庫(例如ADI公司)的數據庫,由于持續改進活動(包括客戶退貨分析),觀察到的故障數量非常低,因此對于所需置信水平的敏感性而言,這是最糟糕的情況。例如,假設您現在已經使用上面顯示的值構建了自己的電子表格,當您從 70% 置信度更改為 90% 置信度時,FIT 應從 1204 增加到 2303,這是增加 1.9 的系數。如果對 10 次失敗進行相同的測試,則從 1% 增加到 2% 時僅增加 70.90 倍。
該工具還可用于顯示,由于樣本量小,沒有多少產品合格的新過程將給出非常大的FIT預測。
審核編輯:郭婷
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