电子产品的可靠性评价靠的是模型、结构、材料、工作环境等信息定量

BeardRen

电子产品的可靠性评价，是对电子产品根据其可靠性模型、结构、材料、工作环境等信息定量估计其组成单元及系统的可靠性水平，是对电子产品可靠性评估的有效工具。目前，可用于电子产品可靠性评价的方法有很多种，包括应力分析法、元器件计数法、专家评分法、相似产品法、马尔科夫法、故障物理法、性能参数法、图解法、有源组件法、上下限法、蒙特卡罗法、故障树法等。在对工程实践中常用的电子产品（硬件）的可靠性评价方法分类后，主要将可靠性评价方法分为两类——基于故障率经验模型的方法（可靠性评价手册或标准的采用的方法，因此也成为基于手册的方法）和基于故障物理模型的方法。但在工程界至今仍然没有形成关于电子产品可靠性评价的统一的方法论。

基于故障率经验模型的可靠性评价方法主要是指基于MIL-HDBK-217F手册的评价方法，主要有：PRISM，RIAC-HDBK-217PlusTM，TelcordiaSR-332，CNETRDF2000（IEC-TR-62380（2004）），SimensSN29500-1999，IEEEGoldbookStd493TM-2007，GJB/Z299C-2006，GJB/Z108A-2006，FIDESGuide2009。主要基于失效概率统计的方法进行失效率计算。基本方法是在各种基础失效率的基础上，利用环境、制程、工作应力相关的多种修正因子，对基础失效率进行修正，并得到最终的元器件失效率，在此基础上，再利用系统参数修正得到设备或系统的失效率（若有）。

基于故障物理（PhysicsofFailure）模型的方法是指根据电子产品的应用环境和设计、工艺等信息，构建应力-损伤模型。基于此模型对电子产品进行可靠性评价。目前，常用的基于PoF模型的评价方法主要应用在元器件和电路板级。因为PoF方法不能对整个系统构建故障机理的物理模型，实施难度较大，所以不能作为唯一的方法来使用。所以，至今没有完全基于失效物理模型的可靠性评价方法和统一标准，主要以探索与建议为主。目前设计到PoF方法的标准有：IEEE1413.1，IEEE1413-2010。给出了可靠性评价建议的输入对象和因素。IEEE1413.1中对各类可靠性评价方法有概括性的介绍，并且对各类方法进行对比后，认为基于应力损伤和失效物理的可靠性评价方法更符合IEEE1413对可靠性评价的建议，但并未给出具体、详细的计算方法和模型。

值得一提的是，很多方法在尝试将基于故障率经验模型和故障物理模型的方法进行结合使用，目前主要的做法是基于故障物理模型计算环境影响参数，并代入整体故障率经验模型进行修正，比起传统的按照经验对修正参数进行赋值，这种方法考虑了环境因素，对修正参数的取值更加合理。

在这些方法中，应用最合理、考虑故障物理因素最全面的是FIDESGuide2009。FIDES评价方法考虑了目前电子产品的主要影响应力类型和失效模式，将器件/系统的工作环境剖面量化，明确了温度、温循、机械、湿度等几方面应力的施加条件，代入失效模式对应的典型失效物理模型，计算修正因子，用于对器件失效率的修正。与传统的217、299C和RDF2000等相比，此种修正方式更接近于器件/系统的真实工作环境和失效过程，对电子产品的可靠性评价更有指导意义。

但总体上，FIDES方法认为：虽然微观上来看，失效机理不能严格满足“恒定失效率”，但对于许多离散的失效机理，随着累积和时间的推移，在所考虑的一段时间范围内可以认为失效率是恒定的。即使在单板上，元件的大量和多样性的积累也使得故障率接近一个常数。在同一系统中的设备之间的寿命差异往往会使系统级的失效率为常数。对于系统可靠性的评估，利用恒定的故障率仍然是最推荐的方法。因此FIDES2009等依然是基于217的失效率计算方法，即在器件基础失效率的条件下进行修正得到可靠性评价结果。

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很多方法在尝试将基于故障率经验模型和故障物理模型的方法进行结合使用