元器件降额规范分析.pdf

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1、元器件降额规范 文件编号WI-RL-003 文 件 版 本A/ 1 制 定 部 门可 靠 性 实 验 室 实验室管理体系二级文件 制 定 日 期2 0 1 0 - 5 - 2 7 页码第 1/9页 目 录 1 目的 2 2 适用范围 2 3 引用标准 .2 4 质量等级及工作状态定义 2 4.1 质量等级 .2 4.2 工作状态 2 5 各类器件降额度要求 3 5.1 集成电路 2 5.2 分立半导体器件.4 5.3 固定电阻器、保险丝、热敏电阻 5 5.4 电位器 5 5.5 电容器 .6 5.6 磁性器件 .7 5.7 机电元件 .8 5.8 连接器、电缆.8 5.9 风扇、 PCB .9

2、 6 应用说明 .9 6.1 半导体器件结温Tj 确定 .9 表目录 表1 集成电路降额表.3 表2 分立半导体降额表.4 表3 固定电阻降额表.5 表4 电位器降额表.5 表5 电容器降额表.6 表6 磁性器件降额表.7 表7 机电元件降额表.8 表 8 连接器及电缆降额表.8 图目录 图 1 电源工作状态示意图.2 修订次修订内容修订日期制定审核核准 A/0 初次发布2010-5-13 陈超A/1 更新优化2011-5-17 元器件降额规范 文件编号WI-RL-003 文 件 版 本A/ 1 制 定 部 门可 靠 性 实 验 室 实验室管理体系二级文件 制 定 日 期2 0 1 0 - 5

3、 - 2 7 页码第 2/9页 1 目的 为规范产品设计、验证过程中的对器件降额的要求，特制定本文件。 2 适用范围 本规范适用于本公司产品设计中元器件的降额设计及作为元器件应力分析的判定依据。 3 引用标准 GJB/Z35-93 元器件降额准则 4 质量等级及工作状态定义 4.1 质量等级 A：免费维护期（保修期）为大于3 年。 B：免费维护期（保修期）为小于等于3 年。 注：默认情况下，本公司的电源质量等级为级，消费类电源质量等级为B级，特别地，当 客户有要求时，按客户的要求执行。 4.2 工作状态 图1 电源工作状态示意图 状态 I ： 如图中的阴影部分，为电源的正常工作区，绝大部分时间

4、电源工作在此区域，因此在此状态 下，器件的降额使用更加严格。 工作在状态 I 的电源满足如下条件： （a）按操作手册或目录使用或安装。 （b）在输出额定电压变化范围内，输出功率在额定最小值到最大值间。 （c）输入在规定的电压和频率范围内。 （d）对环境条件而言，温度和湿度将在额定最大值以内。 状态： 如图中阴影之外的部分均表示电源工作在状态II ，例如输入欠压、 OCP 过流保护、 OVP 过压 保护等情况，由于电源工作在II 状态的时间一般来说很短，因此在此状态下器件的降额百分 比不如状态 I 严格。但必须注意，实际设计时常常因为疏忽了此状态的降额而导致损坏（例 如在开机、输出短路等情况下的

5、损坏，等等！）。 5 各类器件降额度要求 元器件降额规范 文件编号WI-RL-003 文 件 版 本A/ 1 制 定 部 门可 靠 性 实 验 室 实验室管理体系二级文件 制 定 日 期2 0 1 0 - 5 - 2 7 页码第 3/9页 5.1 集成电路 表1集成电路降额表 元器件种类降额参数 降额度 A B A,B 数 字 电 路 双极型 供电电压容差 3% 3% 3% 频率0.8 0.9 0.9 输出电流0.85 0.95 0.95 最高结温， Tj 0.8 0.8 0.8 MOS 电源电压0.9 0.95 0.95 输出电流0.85 0.95 0.95 频率0.8 0.9 0.9 最高

6、结温， Tj 0.8 0.8 0.8 线 性 电 路 放大器 供电电压0.85 0.95 0.95 输入电压0.85 0.85 0.85 输出电流0.85 0.85 0.85 功耗0.8 0.8 0.8 最高结温， Tj 0.8 0.8 0.8 比较器 供电电压0.8 0.9 0.9 输入电压0.85 0.85 0.85 输出电流0.85 0.85 0.85 功耗0.8 0.8 0.8 最高结温， Tj 0.8 0.8 0.8 电压调整器 输入电压0.85 0.95 0.95 输入输出电压差0.8 0.8 0.8 输出电流0.85 0.85 0.85 功耗0.8 0.8 0.8 最高结温， T

7、j 0.8 0.8 0.8 驱动器， PWM 控制 IC 供电电压0.8 0.9 0.9 输入电压0.85 0.85 0.85 输出电流0.85 0.85 0.85 功耗0.8 0.8 0.8 最高结温， Tj 0.8 0.8 0.8 复杂微电路 供电电压容差 3% 3% 3% 输入电压0.85 0.85 0.85 输出电流0.85 0.85 0.85 功耗0.8 0.8 0.8 最高结温， Tj 0.8 0.8 0.8 元器件降额规范 文件编号WI-RL-003 文 件 版 本A/ 1 制 定 部 门可 靠 性 实 验 室 实验室管理体系二级文件 制 定 日 期2 0 1 0 - 5 - 2

8、 7 页码第 4/9页 5.2分立半导体器件 表 2 分立半导体器件降额表 注： Tj 为器件最高允许结温 元器件种类降额参数 降额度 A B A,B 二 极 管 快恢复二极管 正向电流0.85 0.95 0.95 功耗0.8 0.8 0.9 反向电压0.95 0.95 0.95 最大 Tj 0.8 0.8 0.8 肖特基二极管 功耗0.8 0.8 0.9 正向电流0.85 0.95 0.95 反向电压0.85 0.95 0.95 最大 Tj 0.8 0.8 0.8 普通二极管 正向电流0.85 0.95 0.95 功耗0.8 0.9 0.8 反向电压0.85 0.95 0.95 最大 Tj

9、0.8 0.8 0.8 瞬变抑制二极管 平均电流0.85 0.95 0.95 最大 Tj 0.8 0.8 0.9 稳压二极管 工作电流0.85 0.95 0.95 最大 Tj 0.8 0.9 0.9 晶 体 管 三极管 反向电压0.85 0.95 0.95 电流 平均值0.85 0.85 0.95 峰值0.85 0.95 0.95 功耗0.8 0.8 0.8 安全 工作 区 集电极一发射 极电压 0.8 0.9 0.9 集电极最大允 许电流 0.8 0.8 0.9 最大 Tj 0.8 0.9 0.9 MOS 管 电流0.85 0.95 0.95 功耗0.6 0.8 0.9 击穿电压0.85 0

10、.95 0.95 最大 Tj 0.8 0.9 0.9 可控硅 电压0.85 0.95 0.95 电流0.85 0.95 0.95 最高结温， Tj 0.8 0.8 0.9 光电器件 电压0.85 0.95 0.95 电流 光耦0.85 0.95 0.95 发光二极管0.65 0.85 0.85 最高结温 Tj 0.8 0.9 0.9 元器件降额规范 文件编号WI-RL-003 文 件 版 本A/ 1 制 定 部 门可 靠 性 实 验 室 实验室管理体系二级文件 制 定 日 期2 0 1 0 - 5 - 2 7 页码第 5/9页 5.3 固定电阻器、保险丝、热敏电阻 表3 固定电阻降额表 注：

11、Max 为器件最高工作温度 5.4 电位器 表4 电位器降额表 元器件种类降额参数 降额度 A B A,B 合成型电阻器 电压0.85 0.85 0.95 功率0.8 0.8 0.9 温度Max-20 Max-20Max-20 薄膜型电阻器 电压0.85 0.85 0.95 功率0.8 0.8 0.9 温度Max-20 Max-20Max-20 电阻网络 电压0.85 0.85 0.95 功率0.8 0.8 0.9 温度Max-20 Max-20Max-20 线绕电阻 电压0.85 0.85 0.95 功率 精密型0.8 0.8 0.9 功率型0.8 0.8 0.9 温度Max-20 Max-

12、20Max-20 保险丝 电压0.85 0.85 0.95 电流0.55 0.55 0.55 热敏电阻 电压0.85 0.85 0.95 电流0.85 0.85 0.95 温度Max-20 Max-20Max-20 元器件种类降额参数 降额度 A B A,B 非线绕电位器 电压0.85 0.85 0.85 功率 合成、薄 膜微调 05 07 08 精密塑料 型 05 07 08 温度Max-10 Max-10Max-10 元器件降额规范 文件编号WI-RL-003 文 件 版 本A/ 1 制 定 部 门可 靠 性 实 验 室 实验室管理体系二级文件 制 定 日 期2 0 1 0 - 5 - 2

13、 7 页码第 6/9页 5.5 电容器 表5电容器降额表 注： Max 为器件额定温度 5.6 磁性器件 元器件种类降额参数 降额度 A B A,B 陶瓷电容器 直流工作电压0.85 0.95 0.95 温度Max-10 Max-10Max-10 薄膜电容器 直流工作电压0.85 0.95 0.95 温度Max-10 Max-10Max-10 铝电解电容 直流工作电压0.9 0.98 100% 纹波电流0.85 100% 100% 温度Max-10 Max-10Max-10 钽电解电容 直流工作电压0.85 0.95 0.95 纹波电流0.85 0.95 0.95 温度Max-10 Max-1

14、0Max-10 固体钽电容 直流工作电压0.55 0.55 0.55 纹波电流0.85 0.85 0.85 温度Max-10 Max-10Max-10 X1 电容 AC 电压 Max Max Max 温度Max-10 Max-10Max-10 X2 电容 AC 电压 Max Max Max 温度Max-10 Max-10Max-10 Y1 电容 AC 电压 Max Max Max 最高温度Max-10 Max-10Max-10 Y2 电容 AC 电压 Max Max Max 最高温度Max-10 Max-10Max-10 元器件降额规范 文件编号WI-RL-003 文 件 版 本A/ 1 制

15、定 部 门可 靠 性 实 验 室 实验室管理体系二级文件 制 定 日 期2 0 1 0 - 5 - 2 7 页码第 7/9页 表6磁性器件降额表 注： Max 为绕组额定温度 5.7 机电元件 绝 缘 材 料 热点温度 胶带 110 （ ClassB,13 0） 125 （ ClassF,15 5） 155 （ ClassH ， 180） 110 （ClassB 130) 125 （ClassF 155） 155 （ClassH 180） 120 （ClassB 130) 140 （ClassF 155） 170 （ClassH 180） 骨架 110 （ ClassB,13 0） 125 （

16、 ClassF,15 5） 155（ClassH 180） 110 （ClassB 130） 125 （ClassF 155） 155 （ClassH 180） 120 （ClassB 130） 140 （ClassF 155） 170 （ClassH 180） 耐压0.6 0.6 0.6 各组成部分降额参数 降额度 A B A,B 铁 芯 铁氧体 磁通 密度 50kHz 0.5 0.5 0.6 50kHz100kHz 0.45 0.45 0.55 100kHz500kHz 0.25 0.25 0.35 热点温度0.8 0.8 0.9 铁粉芯 磁通密度0.6 0.6 0.8 热点温度0.8 0

17、.85 0.9 非晶 磁通密度0.6 0.6 0.8 热点温度0.8 0.8 0.9 绕组 电流0.85 0.85 0.85 热点温度Max-25Max-20Max-10 元器件降额规范 文件编号WI-RL-003 文 件 版 本A/ 1 制 定 部 门可 靠 性 实 验 室 实验室管理体系二级文件 制 定 日 期2 0 1 0 - 5 - 2 7 页码第 8/9页 表7机电元件降额表 注： Max 为器件额定温度 5.8 连接器、电缆 表8连接器及电缆降额表 5.9 风扇、 PCB 表 9 风扇与 PCB 降额表 元器件种类降额参数 降额度 A B A,B 继 电 器 连续触点 电流 小功率

18、负荷 （ 100mW ） 不降额不降额不降额 阻性负载0.8 0.8 0.8 容性负载0.8 0.8 0.8 感性负载0.8 0.8 0.8 触点功率0.8 0.8 0.8 温度Max-10 Max-10 Max-10 断路器 触点电流 阻性负载0.8 0.8 0.8 容性负载0.8 0.8 0.8 感性负载0.7 0.8 0.8 温度Max-10 Max-10 Max-10 开关 连续接点 电流 小功率负荷 （ 100mW ） 不降额不降额不降额 阻性负载0.8 0.8 0.8 容性负载0.8 0.8 0.8 感性负载0.8 0.8 0.8 接点电压0.7 0.8 0.9 接点功率0.7 0

19、.8 0.8 元件种类降额参数 降额度 A B A,B 连接器 最高工作电压0.7 0.75 0.75 最高工作电流 单针0.75 0.8 0.8 多针0.7 0.75 0.8 插针温度0.7 0.8 0.9 电缆 最大应力电压最大绝缘电压规定值的0.50 最大应用电流A 线规30-28-26-24-22-20-18-16-14-12-10-8-6-4 单根导线电流 1.3-1.8-2.5-3.3-4.5-6.5-9.2-13-17-23-33-44-60-81 （分别和以上线规对应） 元器件降额规范 文件编号WI-RL-003 文 件 版 本A/ 1 制 定 部 门可 靠 性 实 验 室 实验室管理体系二级文件 制 定 日 期2 0 1 0 - 5 - 2 7 页码第 9/9页 6 应用说明 6.1 半导体器件结温 Tj 确定 根据下列关系式计算器件的结温： Tj TC RjcPD 其中： Tj=结温（） TC=壳温（） PD=半导体器件功耗 R jc =结到壳的温阻（ /W） 元件种类 降额参数 降额度 A B A,B 风扇轴承负载0.9 0.9 0.9 温度Max-20 Max-20 Max-20 PCB 温度Max-15 Max-15 Max-15