CMTBF信赖性测试评估准则

DATE\@"yyyy/M/d"2005/3/15LITE-ONELECTRONICS,INC.光宝科技股份有限公司文件名称：信赖性测试评估准则-PAGE1-信赖性测试评估准则(ReliabilityReviewGuideline)1目的：1.1为确保产品设计的信赖性，以及加强产品在市场之竞争力，建立〝零件额定使用率〞(ComponentStressTest)及〝机种预估寿命〞(MTBFPrediction)之信赖性准则，用以为厂内设计验证之依据。1.2提早介入及加速产品之成熟度。1.3避免上市后之风险。范围：凡是本公司电源事业部所开发之产品均适用之。3.权责：3.1零件额定使用率(ComponentStressTest)及机种预估寿命(MTBFPrediction)由信赖性工程师负责测试，ComponentStressDe-rating之定义由设计部及信赖性共同定义。3.2测试样品由设计工程师负责提供，且须经过BenchTest测试，或有机种之验证报告。3.3信赖性完成之测试报告须会签设计部及其部门主管认可后，才可对外发行。3.4信赖性完成之测试报告文件，均须透过DOC才能对外发行。4.参考标准：4.1.零件额定使用率参考准则：ISO9001NPS-MD-P-013。4.2.机种预估寿命(MTBF)参考准则：MIL-STD-217F,BellcoreTR332ISSUE6。5.定义：MTBF(MeanTimeBetweenFailure)：平均间隔失效时间。MTBF=1/(FAILURERATE)HOURS6.作业流程图：6.1信赖性测试评估作业流程图如附件17.作业内容：7.1新产品导入会议(KickoffMeeting)：7.1.1新机种由业务主导之新产品会议中决定：.决定样品(SAMPLE)及其它资料日期..BLUEBOOK发出之日期..信赖性工程师应于EVT阶段开始执行评估,且必须于PilotrunPCB修改定案之前完成零件额定使用率之测试与评估,以符合量产及客户的需求。7.2准备信赖性测试所须事项:7.2.1凡新机种样品(Sample)送交QRA-REL部门评估时，信赖性工程师必须进行零件额定度之测试与评估；设计工程师须将附件2〝新机种信赖性测试须求事项〞中所列之项目准备给信赖性工程师。7.3检查并确定客户规格项目:7.3.1信赖性工程师于收到客户规格后，需充分了解及确定客户规格之需求项目，将其填入附件3〝客户规格确定检查表格〞中，并附件于〝零件额定使用率测试评估报告(KeyComponentStressTestReport)〞之中。7.4附件4为信赖性测试估评之仪器项目及其测试能力范围。7.5零件额定使用率之测试与评估：7.5.1零件额定使用率测试评估之重要零件定义如附件5(根据文件ISO9001NPS-MD-P-013)以及含设计部特别要求项目。7.5.2测试仪器设备之校验：信赖性测试之仪器设备中则由仪校室负责仪校准确度者如下：电源瓦特表,数字电表,储存式示波器,电流放大测试器,交流电源供应器,电子负载器,直流电源供应器。在每次开机后之仪器自我校验工作,校验之方法如附件6。7.5.3测试评估之设定条件：测试评估之设定条件以客户之规格书为主,若客户无明确之规定以光宝之内部规定为设定条件，光宝测试设定条件如下：.ComponentStress:InputVoltage:LowHighLoadCurrent:Fullload. Temperature:AmbientTemperature,25℃.7.5.4测试零件温升量测位置之确定:测试零件温升量测位置之确定是为了统一量测位置及确实量到热点之正确位置而订定如附件77.5.5零件之测试评估项目及判定方式:零件之测试评估项目及判定方式主要参考电源事业部产品技术处所发出之文件名称为设计准则(NPS-MD-P-013)并以下列零件所测到之值(含Peak,RMS,AVG),转成判定所需之资料,加以判定。A).电阻(RESISTOR)：电压测量为RMS值(VAC及VDC)后再以公式计算。B).电容(CAPACITOR)：ELE电压测量为Peak值，电流测量值为RMS值。 MON,PEI,MEX,DIS,MEF电压测量为Peak值。C).二极管(DIODE)：电压测量为Peak值，电流测量值为AVG值，温度之判定以Tj为标准。D).晶体管(TRANSISTOR)：电压测量为Peak值，电流测量值为RMS值。温度之判定以Tj为标准。E).场效晶体管(MOSFET)：Vgs，Vds之测量以Peak值，Id之测量以RMS值。温度之判定以Tj为标准。F).齐纳(ZENERDIODE)：电压测量为RMS值，测量电流以RMS值。温度之判定以Tj为标准。G).稳压器(VOLTAGEREGULATOR)：电压测量为Peak值，电流测量值为RMS值。温度之判定以Tj为标准。H).变压器及磁性组件(TRANSFORMER&CHOKE)：测量温度，以安规之要求为准。I).IC类(MONOLITHIC)：电压测量为Peak值，电流之测量以RMS值。温度之判定以Tj为标准。J).光耦合器(PHOTO-COUPLE)：电压测量为Peak值，电流之测量为RMS值。温度之判定以Tj为标准。K).硅控整流器(SCR)：电压测量为Peak值,电流之测量为RMS值,温度之判定以Tj为标准。7.5.6零件额定使用率测试评估之判定方法：附件8为零件额定使用率测试评估之判定方法，若客户有测试评估规范，则以客户之测试评估规范为主.7.6发出零件额定使用率之测试评估报告。7.6.1信赖性工程师完成零件额定使用率之测试与评估之报告后测试评估报告之结果若判定为OK，应发〝零件额定使用率测试评估报告(KeyComponentStressTestReport)〞给设计工程师，若无疑问，则完成签署流程后，存盘于技资中心。7.6.2零件额定使用率测试评估报告之版本是与机种之PartList版本一致，若PartList版本有变更时则应先确定变更之影响并测试完成后通知信赖性工程师，则信赖性工程师应对其之变更作评估。7.6.3零件额定使用率之测试评估之报告显示出最严之测试条件结果于〝零件额定使用率测试评估报告(KeyComponentStressTestReport)〞中。7.7测试评估之缺点改善及确认对策(包含KeyComponentStressTest及MTBFTestReport）7.7.1若信赖性工程在零件额定使用率之测试与评估完成之机种中有不良项目，信赖性工程师发出〝信赖性评估不良项目报告〞表格如附件10给设计工程师，用以确定改善不良项目。7.7.2设计工程师于不良项目完成不良分析及对策确定后应先确定变更之影响，再将测试完成之样品给信赖性工程师，重新确认后PASS,再发出报告。7.7.3电解电容器之使用寿命为配合其使用条件，以单一项目来判定是否合乎产品寿命规格。7.8机种预估寿命(MTBFPrediction)之测试与小时数之计算7.8.1新机种于产品验证阶段应做〝机种预估寿命之测试与小时数之计算〞(MTBFTestReport)之报告。7.8.2机种预估寿命之小时数之计算,是以美军军规规范MIL-STD-217F为标准，小时数之计算内容请参考附件9。 7.8.3测试设定条件(若客户之规格无订定时):InputVoltage:LowRange=115VAC/60Hz;LoadCurrent:Fullload. ;AmbientTemperature:25℃7.9测试评估报告存盘7.9.1信赖性工程师完成〝零件额定使用率测试评估报告(KeyComponentStressTestReport)〞及〝预估寿命之小时数(MTBFTestReport)〞报告,且完成签署流程后，将报告存盘于技术资料中心,为新机种所有建文件资料之一部分。7.9.2新机种之测试评估资料以技术中心之存盘资料为主,其它单位若有需求,应以正常之资料申请程序申请,如客户需求资料,应由业务提出申请,以正式文件方式申请之。7.9.3测试评估存盘资料有所变更,由信赖性工程师完成报告及变更版本后存盘于技术资料中心。7.10设计变更事项7.10.1设计工程师因客户需求或设计改善进行设计变更时,应通知信赖性工程师,以导入〝设计变更测试评估〞之流程，且设计工程师应先确定变更后之影响及测试完成报告后，再将测试完成之样品给信赖性工程师，由信赖性工程师重新评估确认后PASS,使再发出报告。7.11信赖性测试评估改进事项7.11.1信赖性工程师于完成一个机种之测试评估报告后，应将须改进之项目修正附件8〝零件额定使用率测试评估之判定方法及表格〞及附件9〝预估寿命之小时数〞(MTBFPrediction)中,使更趋于完善正确。8.附件1.信赖性测试评估流程图2.新机种信赖性测试评估需求事项3.客户规格确定检查表格4.信赖性测试估评之仪器项目及其测试能力范围5.零件额定使用率测试评估之重要零件定义6.测试评估仪器之校验方法7.零件温升量测位置订定8.零件额定使用率测试评估之判定方法9.机种预估寿命之小时数之计算10.信赖性评估不良项目报告附件1信赖性测试评估流程图REV.ACategorySales/PMP&TReliabilityEngineer新机种设计验证提供信赖性测试所需文件及样品Kickoff提供信赖性测试所需文件及样品KickoffMeeting提供修改前后之差异,或样品.提供修改前后之差异,或样品.Issue信赖性评估不良项目报告Issue信赖性评估不良项目报告.P&T进行缺点改善,并于7日内回复对策.Comp.StressTestNGNGPASSPASS发行发行Comp.StresstestreportIssue信赖性评估不良项目报告Issue信赖性评估不良项目报告.P&T进行缺点改善,并于7日内回复对策.MTBFPredictionTestNGNG设计变更项目PASS设计变更项目PASS发行MTBFtestreport发行MTBFtestreport将测试档案存入资料中心将测试档案存入资料中心修改机种设计验证附件2新机种信赖性测试评估须求事项项次信赖性测试评估须求事项数量1样品(Sample)62线路图(Schematic)13材料表(PartList)14客户规格书(CustomerSpecification)15大板及小板之空板（PCBBoard）各16自动测试报告(BenchTestReport)or测试验证报告17客户特别需求(CustomerSpecialRequirement)8特殊连接负载之连结接口(ConnectionBoard)1附件表格3客户规格确定检查表格(CustomerSpecificationCheckList)项目Item内容Content备注NoteSpecificationRevision.DescribingthecontentsindifferencefromlastrevisionInput:(Vac/Iac/Frequency)LoadOutput:Vdc/IdcOperatingTemperatureComponentDe-ratingFollowLite-ON’sguidelineorCustomer’sspecialdemandsCapacitorLifetimeSPEC.FantypeornofanConditionMTBFHours附件4信赖性测试估评之仪器项目及其测试能力范围Equipment:BrandModelCapacitor&PrecisionACSOURCEHP6813ARefertoSupplier’scatalogDCLOAD PRODIGIT3311RefertoSupplier’scatalogPOWERMETERYAKOGAWAWT110RefertoSupplier’scatalogCURRENTAMPLIFIER&PROBETEKAM503BRefertoSupplier’scatalogMULTIMETERHP34411ARefertoSupplier’scatalogOSCILLOSCOPEHP54602BRefertoSupplier’scatalogCOMPUTERPentium586RefertoSupplier’scatalog附件5零件额定使用率测试评估之重要零件定义TESTITEMPRIMARYRectifierBridgeDiode(INCLUDINGPFCCIRCUIT)FilterBulkCapacitors(ELE)SwitchingMainSwitchingMosfetAuxVoltageDiodeCapacitor(ELE)ResistorPWMControlPWMIC/PFCICSnubberDiodeResistorStartupResistorCompensationResistorResetDiodeResistorCurrentSenseResistorSECONDARYRectifierDiodeFilterCapacitorSnubberResistorCapacitorVoltageRegulatorRegulatorIC(7805,7812)LinearMosfetMosfetSCRSCRFeedbackControlPhotoCouplePhotoCoupleRegulatorRegulatorIC(TL431)Transformer&ChokeTransformerChoke(EXCEPTBeadCore,ColorInductor)附件7零件温升量测位置订定附件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机种预估寿命之小时数之计算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