元器件可靠性降额规范.doc

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1、港湾网络有限公司文件编号文件版本共33页文件编号由数据中心归档时加上，宋体小四，加粗A0元器件可靠性降额规范2004-11-06发布2004-11-06实施港湾网络有限公司前言本规范起草部门：××××部本规范起草人：××××××部××××××部本规范审核人：××××××部本规范批准人：××××××部本规范修订记录：修订版本修订日期修订内容修改人审核目录1目的62范围63定义6l降额6l额定值6l应力6l应力比6l温度稳定64一般要求7l降额等级的划分7l降额的限度7l降额量值的调整75集成电路7l主要应力7l降额原则7l应力分析8l检查内容96三极

2、管9l主要应力9l降额原则10l应力分析10l检查内容127二极管12l主要应力12l降额原则12l应力分析13l检查内容148电阻14l主要应力14l降额原则15l应力分析15l检查内容169热敏电阻17l主要应力17l降额原则17l应力分析17l检查内容1810电容18l主要应力18l降额原则18l应力分析18l检查内容1911磁性器件19l主要应力19l降额原则20l应力分析20l检查内容2112继电器21l主要应力21l降额原则22l应力分析22l检查内容2213晶体晶振23l主要应力23l降额原则23l应力分析23l检查内容2314空气开

3、关23l主要应力23l降额原则24l应力分析24l检查内容2415连接器24l主要应力24l降额原则24l应力分析25l检查内容2516保护器件26l主要应力26l降额原则26l检查内容2617开关26l主要应力26l降额原则26l应力分析26l检查内容2718EMI滤波器27l主要应力27l降额原则27l应力分析27l检查内容2819电源28l主要应力28l降额原则28l应力分析29l检查内容2920降额举例30l钽电容30l陶瓷电容31l电解电容31l电阻31lLDO32l大规模集成电路33l保险丝3321简单总结3422引用标准34目的本规范

4、旨在保证硬件开发中器件的工作应力都小于其额定应力，以保证单板的可靠性。本规范规定了单板审查中器件工作应力可靠性审查的内容，包括各类器件的降额参数，降额要求，降额参数的具体测试、计算方法。建议降额审查在“单板详细设计”阶段进行，保证器件使用符合降额规范的要求，在“单板硬件调试”或者中试状态对设计进行测试，验证降额指标是否实现。降额审查的主要目标是分立器件的电、热特性以及集成电路的热特性。1范围本规范适用于公司所有单板的器件工作应力可靠性审查。2定义l降额元器件使用中承受的应力低于其设计的额定值。通常用应力比和环境温度（或结温）来表示。l额定值对某一特

5、定参数而言，元器件设计允许承受的最大应力值，如温度、电压、电流等。l应力能影响元器件失效率的电、热、机械等负载。l应力比元器件工作应力与额定应力之比，又称降额因子。l温度稳定在实验室环境条件下，器件表面温度变化率不超过每小时2℃时认为器件已达到温度稳定，通常认为单板稳定工作0.5h以上就达到了温度稳定，可以进行测量。对于结温等测试，可以按照这个标准认为温度已经稳定。3一般要求l降额等级的划分通常元器件有一个最佳的降额范围，在此范围内，元器件工作应力的降低对其失效率的下降有显著的改善，设计易于实施，且不必在产品的体积、重量、成本等方面付出大的代价。对

6、于通信产品，通常使用的是商业器件，但设备成本高，修理费用高，允许设备不能工作时间很短，而且产品对尺寸也有一定要求。所以，对于通信产品的降额等级要求，选取高可靠性的等级。l降额的限度降额可以有效地提高元器件的可靠性，但降额是有限度的。通常，超过最佳范围的更大降额，元器件可靠性增长的相对效益下降，而设备的体积、重量、成本却会有较快的增加。有时候过度的降额会使元器件的正常特性发生变化，甚至可能找不到满足功能要求的元器件，过度的降额还可能引入新的失效机理或导致元器件数量不必要的增加，结果反而会使产品的可靠性下降。l降额量值的调整不应将本规范推荐的降额量值绝

7、对化。降额是多方面因素综合分析的结果。本规范规定的降额值在设计上是可行性的，而且考虑了可靠性增长相吻合的设计限制。在实际使用中由于条件的限制，运行降额值做一些变动，即某一降额参数可与另一参数彼此综合调整。在某些情况下，超过本规范所提出的降额量值的选择可能是合理的，但也应在认真权衡的基础上做出。1集成电路l主要应力对于商业应用，集成电路主要的降额参数为最高结温Tjmax。其他还有：扇出数、工作频率（％最大工作频率）、最高结温、耗散功率。l降额原则类型降额参数降额情况数字电路（MOS、双极型）扇出数工作频率(％最大工作频率)最高结温Tjmax80％80

8、％（双极型）80％（MOS）95℃线性电路（MOS、双极型）耗散功率PD最大结温Tjmax75％95℃大规模集成电路工作频