CMTBF信賴性測(cè)試評(píng)估準(zhǔn)則

DATE\@"yyyy/M/d"2005/3/15LITE-ONELECTRONICS,INC.光寶科技股份有限公司文件名稱：信賴性測(cè)試評(píng)估準(zhǔn)則-PAGE1-信賴性測(cè)試評(píng)估準(zhǔn)則(ReliabilityReviewGuideline)1目的：1.1為確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)的信賴性，以及加強(qiáng)產(chǎn)品在市場(chǎng)之競爭力，建立〝零件額定使用率〞(ComponentStressTest)及〝機(jī)種預(yù)估壽命〞(MTBFPrediction)之信賴性準(zhǔn)則，用以為廠內(nèi)設(shè)計(jì)驗(yàn)證之依據(jù)。1.2提早介入及加速產(chǎn)品之成熟度。1.3避免上市后之風(fēng)險(xiǎn)。范圍：凡是本公司電源事業(yè)部所開發(fā)之產(chǎn)品均適用之。3.權(quán)責(zé)：3.1零件額定使用率(ComponentStressTest)及機(jī)種預(yù)估壽命(MTBFPrediction)由信賴性工程師負(fù)責(zé)測(cè)試，ComponentStressDe-rating之定義由設(shè)計(jì)部及信賴性共同定義。3.2測(cè)試樣品由設(shè)計(jì)工程師負(fù)責(zé)提供，且須經(jīng)過BenchTest測(cè)試，或有機(jī)種之驗(yàn)證報(bào)告。3.3信賴性完成之測(cè)試報(bào)告須會(huì)簽設(shè)計(jì)部及其部門主管認(rèn)可后，才可對(duì)外發(fā)行。3.4信賴性完成之測(cè)試報(bào)告文件，均須透過DOC才能對(duì)外發(fā)行。4.參考標(biāo)準(zhǔn)：4.1.零件額定使用率參考準(zhǔn)則：ISO9001NPS-MD-P-013。4.2.機(jī)種預(yù)估壽命(MTBF)參考準(zhǔn)則：MIL-STD-217F,BellcoreTR332ISSUE6。5.定義：MTBF(MeanTimeBetweenFailure)：平均間隔失效時(shí)間。MTBF=1/(FAILURERATE)HOURS6.作業(yè)流程圖：6.1信賴性測(cè)試評(píng)估作業(yè)流程圖如附件17.作業(yè)內(nèi)容：7.1新產(chǎn)品導(dǎo)入會(huì)議(KickoffMeeting)：7.1.1新機(jī)種由業(yè)務(wù)主導(dǎo)之新產(chǎn)品會(huì)議中決定：.決定樣品(SAMPLE)及其它資料日期..BLUEBOOK發(fā)出之日期..信賴性工程師應(yīng)于EVT階段開始執(zhí)行評(píng)估,且必須于PilotrunPCB修改定案之前完成零件額定使用率之測(cè)試與評(píng)估,以符合量產(chǎn)及客戶的需求。7.2準(zhǔn)備信賴性測(cè)試所須事項(xiàng):7.2.1凡新機(jī)種樣品(Sample)送交QRA-REL部門評(píng)估時(shí)，信賴性工程師必須進(jìn)行零件額定度之測(cè)試與評(píng)估；設(shè)計(jì)工程師須將附件2〝新機(jī)種信賴性測(cè)試須求事項(xiàng)〞中所列之項(xiàng)目準(zhǔn)備給信賴性工程師。7.3檢查并確定客戶規(guī)格項(xiàng)目:7.3.1信賴性工程師于收到客戶規(guī)格后，需充分了解及確定客戶規(guī)格之需求項(xiàng)目，將其填入附件3〝客戶規(guī)格確定檢查表格〞中，并附件于〝零件額定使用率測(cè)試評(píng)估報(bào)告(KeyComponentStressTestReport)〞之中。7.4附件4為信賴性測(cè)試估評(píng)之儀器項(xiàng)目及其測(cè)試能力范圍。7.5零件額定使用率之測(cè)試與評(píng)估：7.5.1零件額定使用率測(cè)試評(píng)估之重要零件定義如附件5(根據(jù)文件ISO9001NPS-MD-P-013)以及含設(shè)計(jì)部特別要求項(xiàng)目。7.5.2測(cè)試儀器設(shè)備之校驗(yàn)：信賴性測(cè)試之儀器設(shè)備中則由儀校室負(fù)責(zé)儀校準(zhǔn)確度者如下：電源瓦特表,數(shù)字電表,儲(chǔ)存式示波器,電流放大測(cè)試器,交流電源供應(yīng)器,電子負(fù)載器,直流電源供應(yīng)器。在每次開機(jī)后之儀器自我校驗(yàn)工作,校驗(yàn)之方法如附件6。7.5.3測(cè)試評(píng)估之設(shè)定條件：測(cè)試評(píng)估之設(shè)定條件以客戶之規(guī)格書為主,若客戶無明確之規(guī)定以光寶之內(nèi)部規(guī)定為設(shè)定條件，光寶測(cè)試設(shè)定條件如下：.ComponentStress:InputVoltage:LowHighLoadCurrent:Fullload. Temperature:AmbientTemperature,25℃.7.5.4測(cè)試零件溫升量測(cè)位置之確定:測(cè)試零件溫升量測(cè)位置之確定是為了統(tǒng)一量測(cè)位置及確實(shí)量到熱點(diǎn)之正確位置而訂定如附件77.5.5零件之測(cè)試評(píng)估項(xiàng)目及判定方式:零件之測(cè)試評(píng)估項(xiàng)目及判定方式主要參考電源事業(yè)部產(chǎn)品技術(shù)處所發(fā)出之文件名稱為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則(NPS-MD-P-013)并以下列零件所測(cè)到之值(含Peak,RMS,AVG),轉(zhuǎn)成判定所需之資料,加以判定。A).電阻(RESISTOR)：電壓測(cè)量為RMS值(VAC及VDC)后再以公式計(jì)算。B).電容(CAPACITOR)：ELE電壓測(cè)量為Peak值，電流測(cè)量值為RMS值。 MON,PEI,MEX,DIS,MEF電壓測(cè)量為Peak值。C).二極管(DIODE)：電壓測(cè)量為Peak值，電流測(cè)量值為AVG值，溫度之判定以Tj為標(biāo)準(zhǔn)。D).晶體管(TRANSISTOR)：電壓測(cè)量為Peak值，電流測(cè)量值為RMS值。溫度之判定以Tj為標(biāo)準(zhǔn)。E).場(chǎng)效晶體管(MOSFET)：Vgs，Vds之測(cè)量以Peak值，Id之測(cè)量以RMS值。溫度之判定以Tj為標(biāo)準(zhǔn)。F).齊納(ZENERDIODE)：電壓測(cè)量為RMS值，測(cè)量電流以RMS值。溫度之判定以Tj為標(biāo)準(zhǔn)。G).穩(wěn)壓器(VOLTAGEREGULATOR)：電壓測(cè)量為Peak值，電流測(cè)量值為RMS值。溫度之判定以Tj為標(biāo)準(zhǔn)。H).變壓器及磁性組件(TRANSFORMER&CHOKE)：測(cè)量溫度，以安規(guī)之要求為準(zhǔn)。I).IC類(MONOLITHIC)：電壓測(cè)量為Peak值，電流之測(cè)量以RMS值。溫度之判定以Tj為標(biāo)準(zhǔn)。J).光耦合器(PHOTO-COUPLE)：電壓測(cè)量為Peak值，電流之測(cè)量為RMS值。溫度之判定以Tj為標(biāo)準(zhǔn)。K).硅控整流器(SCR)：電壓測(cè)量為Peak值,電流之測(cè)量為RMS值,溫度之判定以Tj為標(biāo)準(zhǔn)。7.5.6零件額定使用率測(cè)試評(píng)估之判定方法：附件8為零件額定使用率測(cè)試評(píng)估之判定方法，若客戶有測(cè)試評(píng)估規(guī)范，則以客戶之測(cè)試評(píng)估規(guī)范為主.7.6發(fā)出零件額定使用率之測(cè)試評(píng)估報(bào)告。7.6.1信賴性工程師完成零件額定使用率之測(cè)試與評(píng)估之報(bào)告后測(cè)試評(píng)估報(bào)告之結(jié)果若判定為OK，應(yīng)發(fā)〝零件額定使用率測(cè)試評(píng)估報(bào)告(KeyComponentStressTestReport)〞給設(shè)計(jì)工程師，若無疑問，則完成簽署流程后，存盤于技資中心。7.6.2零件額定使用率測(cè)試評(píng)估報(bào)告之版本是與機(jī)種之PartList版本一致，若PartList版本有變更時(shí)則應(yīng)先確定變更之影響并測(cè)試完成后通知信賴性工程師，則信賴性工程師應(yīng)對(duì)其之變更作評(píng)估。7.6.3零件額定使用率之測(cè)試評(píng)估之報(bào)告顯示出最嚴(yán)之測(cè)試條件結(jié)果于〝零件額定使用率測(cè)試評(píng)估報(bào)告(KeyComponentStressTestReport)〞中。7.7測(cè)試評(píng)估之缺點(diǎn)改善及確認(rèn)對(duì)策(包含KeyComponentStressTest及MTBFTestReport）7.7.1若信賴性工程在零件額定使用率之測(cè)試與評(píng)估完成之機(jī)種中有不良項(xiàng)目，信賴性工程師發(fā)出〝信賴性評(píng)估不良項(xiàng)目報(bào)告〞表格如附件10給設(shè)計(jì)工程師，用以確定改善不良項(xiàng)目。7.7.2設(shè)計(jì)工程師于不良項(xiàng)目完成不良分析及對(duì)策確定后應(yīng)先確定變更之影響，再將測(cè)試完成之樣品給信賴性工程師，重新確認(rèn)后PASS,再發(fā)出報(bào)告。7.7.3電解電容器之使用壽命為配合其使用條件，以單一項(xiàng)目來判定是否合乎產(chǎn)品壽命規(guī)格。7.8機(jī)種預(yù)估壽命(MTBFPrediction)之測(cè)試與小時(shí)數(shù)之計(jì)算7.8.1新機(jī)種于產(chǎn)品驗(yàn)證階段應(yīng)做〝機(jī)種預(yù)估壽命之測(cè)試與小時(shí)數(shù)之計(jì)算〞(MTBFTestReport)之報(bào)告。7.8.2機(jī)種預(yù)估壽命之小時(shí)數(shù)之計(jì)算,是以美軍軍規(guī)規(guī)范MIL-STD-217F為標(biāo)準(zhǔn)，小時(shí)數(shù)之計(jì)算內(nèi)容請(qǐng)參考附件9。 7.8.3測(cè)試設(shè)定條件(若客戶之規(guī)格無訂定時(shí)):InputVoltage:LowRange=115VAC/60Hz;LoadCurrent:Fullload. ;AmbientTemperature:25℃7.9測(cè)試評(píng)估報(bào)告存盤7.9.1信賴性工程師完成〝零件額定使用率測(cè)試評(píng)估報(bào)告(KeyComponentStressTestReport)〞及〝預(yù)估壽命之小時(shí)數(shù)(MTBFTestReport)〞報(bào)告,且完成簽署流程后，將報(bào)告存盤于技術(shù)資料中心,為新機(jī)種所有建文件資料之一部分。7.9.2新機(jī)種之測(cè)試評(píng)估資料以技術(shù)中心之存盤資料為主,其它單位若有需求,應(yīng)以正常之資料申請(qǐng)程序申請(qǐng),如客戶需求資料,應(yīng)由業(yè)務(wù)提出申請(qǐng),以正式文件方式申請(qǐng)之。7.9.3測(cè)試評(píng)估存盤資料有所變更,由信賴性工程師完成報(bào)告及變更版本后存盤于技術(shù)資料中心。7.10設(shè)計(jì)變更事項(xiàng)7.10.1設(shè)計(jì)工程師因客戶需求或設(shè)計(jì)改善進(jìn)行設(shè)計(jì)變更時(shí),應(yīng)通知信賴性工程師,以導(dǎo)入〝設(shè)計(jì)變更測(cè)試評(píng)估〞之流程，且設(shè)計(jì)工程師應(yīng)先確定變更后之影響及測(cè)試完成報(bào)告后，再將測(cè)試完成之樣品給信賴性工程師，由信賴性工程師重新評(píng)估確認(rèn)后PASS,使再發(fā)出報(bào)告。7.11信賴性測(cè)試評(píng)估改進(jìn)事項(xiàng)7.11.1信賴性工程師于完成一個(gè)機(jī)種之測(cè)試評(píng)估報(bào)告后，應(yīng)將須改進(jìn)之項(xiàng)目修正附件8〝零件額定使用率測(cè)試評(píng)估之判定方法及表格〞及附件9〝預(yù)估壽命之小時(shí)數(shù)〞(MTBFPrediction)中,使更趨于完善正確。8.附件1.信賴性測(cè)試評(píng)估流程圖2.新機(jī)種信賴性測(cè)試評(píng)估需求事項(xiàng)3.客戶規(guī)格確定檢查表格4.信賴性測(cè)試估評(píng)之儀器項(xiàng)目及其測(cè)試能力范圍5.零件額定使用率測(cè)試評(píng)估之重要零件定義6.測(cè)試評(píng)估儀器之校驗(yàn)方法7.零件溫升量測(cè)位置訂定8.零件額定使用率測(cè)試評(píng)估之判定方法9.機(jī)種預(yù)估壽命之小時(shí)數(shù)之計(jì)算10.信賴性評(píng)估不良項(xiàng)目報(bào)告附件1信賴性測(cè)試評(píng)估流程圖REV.ACategorySales/PMP&TReliabilityEngineer新機(jī)種設(shè)計(jì)驗(yàn)證提供信賴性測(cè)試所需文件及樣品Kickoff提供信賴性測(cè)試所需文件及樣品KickoffMeeting提供修改前后之差異,或樣品.提供修改前后之差異,或樣品.Issue信賴性評(píng)估不良項(xiàng)目報(bào)告Issue信賴性評(píng)估不良項(xiàng)目報(bào)告.P&T進(jìn)行缺點(diǎn)改善,并于7日內(nèi)回復(fù)對(duì)策.Comp.StressTestNGNGPASSPASS發(fā)行發(fā)行Comp.StresstestreportIssue信賴性評(píng)估不良項(xiàng)目報(bào)告Issue信賴性評(píng)估不良項(xiàng)目報(bào)告.P&T進(jìn)行缺點(diǎn)改善,并于7日內(nèi)回復(fù)對(duì)策.MTBFPredictionTestNGNG設(shè)計(jì)變更項(xiàng)目PASS設(shè)計(jì)變更項(xiàng)目PASS發(fā)行MTBFtestreport發(fā)行MTBFtestreport將測(cè)試檔案存入資料中心將測(cè)試檔案存入資料中心修改機(jī)種設(shè)計(jì)驗(yàn)證附件2新機(jī)種信賴性測(cè)試評(píng)估須求事項(xiàng)項(xiàng)次信賴性測(cè)試評(píng)估須求事項(xiàng)數(shù)量1樣品(Sample)62線路圖(Schematic)13材料表(PartList)14客戶規(guī)格書(CustomerSpecification)15大板及小板之空板（PCBBoard）各16自動(dòng)測(cè)試報(bào)告(BenchTestReport)or測(cè)試驗(yàn)證報(bào)告17客戶特別需求(CustomerSpecialRequirement)8特殊連接負(fù)載之連結(jié)接口(ConnectionBoard)1附件表格3客戶規(guī)格確定檢查表格(CustomerSpecificationCheckList)項(xiàng)目Item內(nèi)容Content備注NoteSpecificationRevision.DescribingthecontentsindifferencefromlastrevisionInput:(Vac/Iac/Frequency)LoadOutput:Vdc/IdcOperatingTemperatureComponentDe-ratingFollowLite-ON’sguidelineorCustomer’sspecialdemandsCapacitorLifetimeSPEC.FantypeornofanConditionMTBFHours附件4信賴性測(cè)試估評(píng)之儀器項(xiàng)目及其測(cè)試能力范圍Equipment:BrandModelCapacitor&PrecisionACSOURCEHP6813ARefertoSupplier’scatalogDCLOAD PRODIGIT3311RefertoSupplier’scatalogPOWERMETERYAKOGAWAWT110RefertoSupplier’scatalogCURRENTAMPLIFIER&PROBETEKAM503BRefertoSupplier’scatalogMULTIMETERHP34411ARefertoSupplier’scatalogOSCILLOSCOPEHP54602BRefertoSupplier’scatalogCOMPUTERPentium586RefertoSupplier’scatalog附件5零件額定使用率測(cè)試評(píng)估之重要零件定義TESTITEMPRIMARYRectifierBridgeDiode(INCLUDINGPFCCIRCUIT)FilterBulkCapacitors(ELE)SwitchingMainSwitchingMosfetAuxVoltageDiodeCapacitor(ELE)ResistorPWMControlPWMIC/PFCICSnubberDiodeResistorStartupResistorCompensationResistorResetDiodeResistorCurrentSenseResistorSECONDARYRectifierDiodeFilterCapacitorSnubberResistorCapacitorVoltageRegulatorRegulatorIC(7805,7812)LinearMosfetMosfetSCRSCRFeedbackControlPhotoCouplePhotoCoupleRegulatorRegulatorIC(TL431)Transformer&ChokeTransformerChoke(EXCEPTBeadCore,ColorInductor)附件7零件溫升量測(cè)位置訂定附件8TAIWANLITEONCOMPONENTDERATINGALLOWANCEREV.D PARTSTAIWANLITEONCOMPONENTDERATINGCRITERIANOTERESISTORPOWER(TESTDATA;W)<POWER(COMPONENTSPEC.;W)VOLT(TESTDATA;V)<VOLT(COMPONENTSPEC.;V)K:CheckwithPOWERVsTEMPERATUREDERATINGCURVE.(Shouldhave30%de-ratingwhileusedinhighvoltage)TEMP.(TESTDATA;℃)<TEMP.(COMPONENTSPEC.;℃)*K(Shouldbecheckedwiththeresistor'sde-ratingcurve)CERAMICANDPLASTICFILMMETALIIZEPLASTICCAP.VOLT(TESTDATA;V)<VOLT(COMPONENTSPEC.;V)*90%TEMP.(TESTDATA;℃)<TEMP.(COMPONENTSPEC.;℃)ALUMINUMELECTROLYTICCAPACITOR(LOWESR&HIGHTVOLTAGE)VOLT(TESTDATA;V)<VOLT(COMPONENTSPEC.;V)*85%VOLT(TESTDATA;V)<VOLT(COMPONENTSPEC.;V)*96%ifRATEDVOLTAGE<100VOLT(RATEDVOLTAGE>=100VOLT)Iftestripplecurrent>or=componentripplecurrentspecification.It'sacceptableasaqualifiedreliabilityperformance.TEMP.(TESTDATA;℃)<TEMP.(COMPONENTSPEC.;℃)RIPPLECURRENT(TESTDATA;A)<RIPPLECURRENT(COMPONENTSPEC.;A)DIODE(BRIDGE,POWERDIODE,HV&LVDIODE)Vr(TESTDATA;V)<Vr(COMPONENTSPEC.;V)*95%If(TESTDATA;A)<If(COMPONENTSPEC.;A)*KVrshouldnotexceed100%whileon/offtransient.K:CheckwithCURRENTVsTEMPERATUREDERATINGCURVE.Tj(TESTDATA;℃)<Tj(COMPONENTSPEC.;℃)Rth(j-c):ThermalResistance,Junctiontocase.Tj=Vf*If*Rth(j-c)+TEMP.(TESTDATA;℃)IC(OPAMP,PWM/PFC,ASIC)V(TESTDATA;V)<V(COMPONENTSPEC.;V)*95%I(TESTDATA;mA)<I(COMPONENTSPEC.;mA)*80%Tj(TESTDATA;℃)<Tj(COMPONENTSPEC.;℃)Rth(j-c):ThermalResistance,Junctiontocase.Tj=V*I(TESTDATA)*Rth(j-c)+TEMP(TESTDATA;℃)OPTO-ELECTRONICVce(Vr)(TESTDATA;V)<Vce(Vr)(COMPONENTSPEC.;V)*95%Ic(If)(TESTDATA;mA)<Ic(If)(COMPONENTSPEC.;mA)*80%P(TESTDATA;W)<P(COMPONENTSPEC.;W)Tj(TESTDATA;℃)<TEMP.(COMPONENTSPEC.;℃)*KTj=Vce(Vr)*Ic(If)(TESTDATA)*Rth(j-c)+TEMP(TESTDATA;℃)Rth(j-c):ThermalResistance,Junctiontocase.TRANSISTORVce(TESTDATA;V)<V(COMPONENTSPEC.;V)*95%Ic(TESTDATA;A)<I(COMPONENTSPEC.;A)*80%Vceshouldnotexceed100%whileon/offtransientTj(TESTDATA;℃)<Tj(COMPONENTSPEC.;℃)Rth(j-c):ThermalResistance,Junctiontocase.Tj=V*I*Rth(j-c)+TEMP.(TESTDATA;℃)MOSFETVds(TESTDATA;V)<Vds(COMPONENTSPEC.;V)*95%Id(TESTDATA;A)<Id(COMPONENTSPEC.;A)*80%Vdsshouldnotexceed100%whileon/offtransient.Tj(TESTDATA;℃)<Tj(COMPONENTSPEC.;℃)Vgs(TESTDATA;V)<Vgs(COMPONENTSPEC.;V)*90%Rth(j-c):ThermalResistance,Junctiontocase.Tj=P*Rth(j-c)+TEMP.(TESTDATA;℃)EAR/EAS(TESTDATA;mJ)<EAR/EAS(COMPONENTSPEC.mJ)VOLTAGEREGURATORV(TESTDATA;V)<V(COMPONENTSPEC.;V)*95%I(TESTDATA;mA)<I(COMPONENTSPEC.;mA)*80%(78XX,79XX,TL431)Tj(TESTDATA;℃)<Tj(COMPONENTSPEC.;℃)Rth(j-c):ThermalResistance,Junctiontocase.Tj=V*I(TESTDATA)*Rth(j-c)+TEMP(TESTDATA;℃)ZENERDIODEP(TESTDATA;mW)<P(COMPONENTSPEC.;mW)*90%Tj(TESTDATA;℃)<Tj(COMPONENTSPEC.;℃)TEMP.(TESTDATA;℃)<TEMP.(COMPONENTSPEC.;℃)Tj=V*I(TESTDATA)*Rth(j-c)+TEMP(TESTDATA;℃)MAGNETIC,CHOKETEMP.(TESTDATA;℃)<TEMP.(COMPONENTSPEC.;℃)*MeetSafetyRequirementinThermalLimitation.THERMISTORI(TESTDATA;A)<I(COMPONENTSPEC.;A)*80%TEMP.(TESTDATA;℃)<TEMP.(COMPONENTSPEC.;℃)TRIAC&SCRVrrm(TESTDATA;V)<Vrrm(COMPONENTSPEC.;V)*90%I(TESTDATA;A)<I(COMPONENTSPEC.;A)*80%Tj(TESTDATA;℃)<Tj(COMPONENTSPEC.;℃)Tj=P*Rth(j-c)+TEMP.(TESTDATA;℃)Note:AboveisaguidelinefordesignuseofLite-ONinternally,whichmightbeinadequateinsomewhere,thecustomer’sspecificationisrequiredsuchasIBM,Dell,HP…...附件9機(jī)種預(yù)估壽命之小時(shí)數(shù)之計(jì)算COMPONENTMTBFCALCULATORNOTERESISTORλp=λb*πR*πQ*πE*1000λp=Failures/109HoursPLASTICANDMETALIIZE,CERAMICCAPACITORλp=λb*πCV*πQ*πE*1000λb=BaseFailureALUMINUMELECTROLYTICCAPACITORπE=EnvironmentFactor(LOWESR&HIGHTVOLTAGE)πQ=QualityFactorDIODE(BRIDGE,POWERDIODE,HV&LVDIODE)λp=λb*πT*πS*πC*πQ*πE*1000πR=ResistanceFactorTRANSFORMERλp=λb*πQ*πE*1000πS=StressFactorTRANSISTORλp=λb*πT*πA*πR*πS*πQ*πE*1000