器件失效的介紹

關(guān)于器件失效，小編收集了若干問題，在這里一一為大家解答

什么是器件失效？為什么我們這么關(guān)心器件失效？

器件失效，顧名思義，就是器件本身發(fā)生故障導(dǎo)致其該有的功能失效。作為汽車電子工程師，我們對器件失效異常敏感，因為我們的產(chǎn)品是裝到高速行駛的汽車上，它們擔(dān)負(fù)著把主人安全送回家的重要責(zé)任啊！

為什么器件會失效？

失效的原因有兩大類，即使用引起的失效和器件固有缺陷引起的失效。說得通俗一點就是要么是你把它弄壞的，要么是它自己不爭氣。

細(xì)致來說，與使用有關(guān)的失效原因主要有：過電應(yīng)力損傷、靜電損傷、機(jī)械應(yīng)力損傷等。其中過電應(yīng)力損傷占絕大多數(shù)，所以EOS失效成為了半導(dǎo)體廠商的口頭禪。與器件固有缺陷有關(guān)的失效原因說起來可就復(fù)雜了，涉及到半導(dǎo)體器件的設(shè)計和生產(chǎn)包裝的各個環(huán)節(jié)，這里就不一一列舉了。

失效有分類嗎？

失效有很多種分類方法的，就像前面所說，按照失效來源可以分為使用引起的失效和器件固有缺陷引起的失效；按照發(fā)生必然性分為系統(tǒng)性失效和隨機(jī)性失效；按照對車輛行駛安全性影響又可分為安全性失效和非安全性失效。

系統(tǒng)性失效和隨機(jī)性失效？

系統(tǒng)性失效是指滿足一定外部條件一定會發(fā)生的失效，例如電容超過其耐壓值一定會失效。隨機(jī)性失效與系統(tǒng)性失效相反，顧名思義，失效發(fā)生呈一定的隨機(jī)性，符合概率分布。

失效真的不可避免嗎？

系統(tǒng)性失效可以通過在設(shè)計階段避免掉，例如通過設(shè)計的review和設(shè)計的驗證發(fā)現(xiàn)一些與使用需求不符的地方。但隨機(jī)性失效確是無法避免的，因為器件終有“壽終正寢”的一天。下圖就是著名的元器件壽命浴盆曲線。

怎樣定性地分析失效呢？

分析失效的目的在于檢查相關(guān)項及要素的功能、表現(xiàn)及設(shè)計故障和失效后果，可識別硬件失效的原因和故障影響。故障分析可分為歸納分析法和演繹分析法。歸納分析法是由上而下的方法，由已知的原因預(yù)見未知的影響，比如失效模式與影響分析（FMEA）。演繹分析法是由上而下的方法，由已知的影響探尋未知的原因，比如故障樹分析（FTA）和魚骨圖等等。

怎樣定量地分析失效呢？

失效雖然難以捉摸，但是還好我們有概率論，形象地講，我們無法用手捉住失效這只“泥鰍”，但我們卻可以用概率論的“籠子”將“泥鰍套住”。

失效模式、影響及其診斷分析（FMEDA）就是這樣的“籠子”，它通過對元器件失效的相關(guān)統(tǒng)計，獲得了較為精確的數(shù)字，為我們精確地分析失效及其影響提供了可能。

如何在設(shè)計中減小器件失效造成的影響？

既然失效不可避免，那就要想方設(shè)法減小失效造成的影響，都有哪些方法呢？其實方法就兩種：一是冗余設(shè)計，二是診斷設(shè)計。

用一個通俗的示例來說，如果你是一個經(jīng)常丟鑰匙的人，為了減少丟鑰匙所帶來的不必要的麻煩，第一你可能多配幾把鑰匙，第二你可能在鑰匙掛上鈴鐺之類的以提醒自己。多配幾把鑰匙的行為就屬于冗余設(shè)計，在鑰匙上掛鈴鐺就屬于診斷設(shè)計，這樣大家就理解了吧？