DIN EN 61709-2012 Electric components - Reliability - Reference conditions for failure rates and stress models for conversion (IEC 61709 2011) German version EN 61709 2011《电器元件 可靠性.pdf

1、Januar 2012DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 32DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 3

2、1.020!$ucF“1826435www.din.deDDIN EN 61709Elektrische Bauelemente Zuverlssigkeit Referenzbedingungen fr Ausfallraten und Beanspruchungsmodelle zurUmrechnung (IEC 61709:2011);Deutsche Fassung EN 61709:2011Electric components Reliability Reference conditions for failure rates and stress models for conv

3、ersion (IEC 61709:2011);German version EN 61709:2011Composants lectriques Fiabilit Conditions de rfrence pour les taux de dfaillance et modles de contraintes pour laconversion (CEI 61709:2011);Version allemande EN 61709:2011Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN E

4、N 61709:1999-01Siehe Anwendungsbeginnwww.beuth.deGesamtumfang 88 SeitenDIN EN 61709:2012-01 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2011-07-29 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2012-01-01. Fr DIN EN 61709:1999-01 gilt eine bergangsfrist bis zum 2014-07-29. Nationales Vor

5、wort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 61709:2008-08. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 132 Zuverlssigkeit“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 56 Dependabili

6、ty“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (stability date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees

7、 die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweis

8、ung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich,

9、 soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. nderungen Gegenber DIN EN 61709:1999-01 wurden folgende nderung

10、en vorgenommen: a) nderung des Normtitels Bauelemente der Elektrotechnik“; b) berarbeitung des Hauptteiles der Norm; c) neuer Anhang A Ausfallarten von Bauelementen“; d) neuer Anhang B Ausfallratenvorhersage“; e) neuer Anhang C Betrachtungen zur Entwicklung einer Datenbasis ber Ausfallraten“; f) neu

11、er Anhang D Potentielle Quellen fr Ausfallratendaten und Methoden fr die Auswahl“; g) neuer Anhang E berblick ber Bauelementeklassifikation“. Frhere Ausgaben DIN EN 61709: 1999-01 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 61709 August 2011 ICS 31.020 Ersatz fr EN 61709:1998Deutsche Fassun

12、g Elektrische Bauelemente Zuverlssigkeit Referenzbedingungen fr Ausfallraten und Beanspruchungsmodelle zur Umrechnung (IEC 61709:2011) Electric components Reliability Reference conditions for failure rates and stress models for conversion (IEC 61709:2011) Composants lectriques Fiabilit Conditions de

13、 rfrence pour les taux de dfaillance et modles de contraintes pour la conversion (CEI 61709:2011) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2011-07-29 angenommen. Die CENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen di

14、eser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm beste

15、ht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziell

16、en Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Kroatien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal,

17、Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Normung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique

18、 Zentralsekretariat: Avenue Marnix 17, B-1000 Brssel 2011 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten. Ref. Nr. EN 61709:2011 DDIN EN 61709:2012-01 EN 61709:2011 2 Vorwort Der Text des Schriftstcks 56/1422

19、/FDIS, zuknftige 2. Ausgabe von IEC 61709, ausgearbeitet von dem IEC/TC 56 Dependability“, wurde der IEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC am 2011-07-29 als EN 61709 angenommen. Diese Europische Norm ersetzt EN 61709:1998. EN 61709:2011 beinhaltet folgende signifikante nderun

20、gen gegenber EN 61709:1998: Es wurden eine Reihe von Bauelement-Typen hinzugefgt und die Modelle fr eine groe Anzahl von Bauelementen aktualisiert. Es wurde neue Anhnge ber Zuverlssigkeitsvorhersagen, ber Datenquellen von Ausfallraten und mit Informationen zur Klassifizierung von Bauelementen hinzug

21、efgt. Es wird auf die Mglichkeit hingewiesen, dass einige Elemente dieses Dokuments Patentrechte berhren knnen. CEN und CENELEC sind nicht dafr verantwortlich, einige oder alle diesbezglichen Patentrechte zu identifizieren. Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nati

22、onaler Ebene durch Verffentlichung einer identischen nationalen Norm oder durch Anerkennung bernommen werden muss (dop): 2012-04-29 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, die der EN entgegenstehen, zurckgezogen werden mssen (dow): 2014-07-29 Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt. _ Anerkennun

23、gsnotiz Der Text der Internationalen Norm IEC 61709:2011 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung als Europische Norm angenommen. In der offiziellen Fassung sind unter Literaturhinweise“ zu den aufgelisteten Normen die nachstehenden Anmerkungen einzutragen: IEC 60300-3-2:2004 ANMERKUNG Harmonisie

24、rt als EN 60300-3-2:2005 (nicht modifiziert). IEC 60721 (alle Teile) ANMERKUNG Harmonisiert in der Reihe EN 60721. IEC 61360 (alle Teile) ANMERKUNG Harmonisiert in der Reihe EN 61360. IEC 61360-1:2009 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61360-1:2010 (nicht modifiziert). IEC 61360-4:2005 ANMERKUNG Harmonis

25、iert als EN 61360-4:2005 (nicht modifiziert). IEC 61649:2008 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61649:2008 (nicht modifiziert). IEC 61703 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 61703. IEC 62308 ANMERKUNG Harmonisiert als EN 62308. ISO 10303-11:1994 ANMERKUNG Harmonisiert als EN ISO 10303-11:1995 (nicht modifizier

26、t). ISO 10303-31 ANMERKUNG Harmonisiert als EN ISO 10303-31. _ DIN EN 61709:2012-01 EN 61709:2011 3 Inhalt SeiteVorwort .2 Einleitung7 1 Anwendungsbereich.7 2 Normative Verweisungen .8 3 Begriffe und Formelzeichen .8 3.1 Begriffe .8 3.2 Formelzeichen11 4 Kontext und Bedingungen12 4.1 Ausfallarten 12

27、 4.2 Bercksichtigung des Beanspruchungsprofils .13 4.3 Lagerungsbedingungen .13 4.4 Umgebungsbedingungen .13 5 Allgemeine Referenzbedingungen und Beanspruchungsmodelle.15 5.1 Empfohlene allgemeine Referenzbedingungen.15 5.2 Allgemeine Beanspruchungsmodelle.16 6 Spezifische Referenzbedingungen und Be

28、anspruchungsmodelle 20 6.1 Integrierte Halbleiter-Schaltkreise20 6.2 Diskrete Halbleiter25 6.3 Optoelektronische Bauelemente29 6.4 Kondensatoren.34 6.5 Widerstnde und Widerstandsnetzwerke 37 6.6 Induktivitten, Transformatoren und Spulen 39 6.7 Mikrowellenbauelemente .40 6.8 Sonstige passive Baueleme

29、nte41 6.9 Elektrische Verbindungsstellen42 6.10 Steckverbinder und Steckfassungen42 6.11 Relais .43 6.12 Schalter und Tasten .45 6.13 Signal- und Meldelampen 47 Anhang A (normativ) Ausfallarten von Bauelementen 49 Anhang B (informativ) Vorhersage der Ausfallrate.51 B.1 Allgemeines51 B.2 Vorhersage d

30、er Ausfallrate fr Baugruppen 51 B.2.1 Allgemeines51 B.2.2 Annahmen und Grenzen 52 B.2.3 Vorgehensweise fr die Vorhersage der Ausfallrate52 B.2.4 Vorhersagemodelle 53 B.2.5 Bercksichtigung von Beanspruchungsprofilen.54 DIN EN 61709:2012-01 EN 61709:2011 4 SeiteB.2.6 Weitere Methoden der Zuverlssigkei

31、tsvorhersage 56 B.2.7 Gltigkeitsbetrachtungen fr Zuverlssigkeitsmodelle und Vorhersagen. 57 B.3 Bauelementebetrachtungen 58 B.3.1 Bauelementemodell. 58 B.3.2 Bauelementekennzeichnung . 58 B.4 Allgemeine Betrachtungen zur Ausfallrate 58 B.4.1 Allgemeines . 58 B.4.2 Allgemeines Verhalten der Ausfallra

32、te von Bauelementen. 59 B.4.3 Erwartungswerte fr die Ausfallrate 60 B.4.4 Ursachen fr abweichende Ausfallraten 60 Annex C (informativ) Betrachtungen zur Entwicklung einer Datenbasis ber Ausfallraten 61 C.1 Allgemeines . 61 C.2 Erfassung der Datensammlung Erfassungsprozess 61 C.3 Zu erfassende Daten

33、und Art der Datenerfassung . 61 C.4 Berechnung und Entscheidung . 62 C.5 Datenattribute fr Ausfallraten-Datenbasis . 62 Anhang D (informativ) Potentielle Quellen fr Ausfallratendaten und Methoden fr die Auswahl . 64 D.1 Allgemeines . 64 D.2 Auswahl der Datenquelle. 64 D.3 Anwenderdaten . 65 D.4 Hers

34、tellerdaten 65 D.5 Handbuch-Zuverlssigkeitsdaten 66 Anhang E (informativ) berblick ber Bauelementeklassifikation 71 E.1 Allgemeines . 71 E.2 Das System von IEC 61360 71 E.3 Andere Systeme 80 E.3.1 NATO-Produktnummern 80 E.3.2 UNSPSC-Codes 80 E.3.3 STEP/EXPRESS . 81 E.3.4 IECQ 81 E.3.5 ECALS. 81 E.3.

35、6 ISO 13584 . 81 E.3.7 MIL-Spezifikationen. 81 Anhang F (informativ) Beispiele 82 Literaturhinweise 84 Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internationale Publikationen mit ihren entsprechenden europischen Publikationen . 86 Bild 1 Auswahl der Beanspruchungsfelder entsprechend Betriebsstr

36、om und -spannung . 44 Bild 2 Auswahl der Beanspruchungsfelder entsprechend Betriebsstrom und -spannung . 46 DIN EN 61709:2012-01 EN 61709:2011 5 SeiteBild B.1 Beanspruchungsprofil 55 Bild B.2 Mittelung der Ausfallraten 56 Tabelle 1 Grundlegende Umgebungen .14 Tabelle 2 Werte fr umgebungsbedingte Par

37、ameter fr grundlegende Umgebungen .15 Tabelle 3 Empfohlene Referenzbedingungen fr umgebungsbedingte und mechanische Beanspruchung 16 Tabelle 4 Beanspruchungsfaktor fr Umgebungsbedingungen E .19 Tabelle 5 Speicher.20 Tabelle 6 Mikroprozessoren und Peripherie, Mikrokontroller und Signalprozessoren21 T

38、abelle 7 Digitale Familien- und Bus-Interface-Schaltkreise, Bustreiber- und Empfngerschaltungen 21 Tabelle 8 Analoge integrierte Schaltkreise (IC).21 Tabelle 9 Anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs) 22 Tabelle 10 Konstanten fr Spannungsabhngigkeit .23 Tabelle 11 Faktor U fr digitale

39、integrierte CMOS-Schaltkreise.23 Tabelle 12 Faktor U fr bipolare analoge integrierte Schaltkreise .23 Tabelle 13 Konstanten fr Temperaturabhngigkeit .23 Tabelle 14 Faktor T fr integrierte Schaltkreise (ohne EPROM, FLASH-EPROM, OTPROM, EEPROM, EAROM) .24 Tabelle 15 Faktor T fr EPROM, FLASH-EPROM, OTP

40、ROM, EEPROM, EAROM24 Tabelle 16 Transistoren allgemein, niederfrequent.25 Tabelle 17 Mikrowellen-Transistoren, z. B. RF 800 MHz.25 Tabelle 18 Dioden .26 Tabelle 19 Leistungshalbleiter.26 Tabelle 20 Konstanten fr Spannungsabhngigkeit der Transistoren 27 Tabelle 21 Faktor U fr Transistoren27 Tabelle 2

41、2 Konstanten fr Temperaturabhngigkeit der diskreten Halbleiter.27 Tabelle 23 Faktor T fr Transistoren, Referenz- und Mikrowellendioden28 Tabelle 24 Faktor T fr Dioden (ohne Referenz- und Mikrowellendioden) und Leistungshalbleiter28 Tabelle 25 optoelektronische Halbleiter-Signalempfnger29 Tabelle 26

42、Leuchtdioden (LED, IRED), Laserdioden und optische Sende-Bauelemente 29 Tabelle 27 Optokoppler und Lichtschranken.30 Tabelle 28 Passive optoelektronische Bauelemente 30 Tabelle 29 Transceiver, Transponder und optische Subsysteme.30 Tabelle 30 Konstanten fr Spannungsabhngigkeit der Phototransistoren3

43、1 Tabelle 31 Faktor U fr Phototransistoren31 Tabelle 32 Konstanten fr Stromabhngigkeit der LEDs und IREDs .32 DIN EN 61709:2012-01 EN 61709:2011 6 SeiteTabelle 33 Faktor I fr LEDs und IREDs . 32 Tabelle 34 Konstanten fr Temperaturabhngigkeit der optoelektronischen Bauelemente . 32 Tabelle 35 Faktor

44、T fr optoelektronische Bauelemente 33 Tabelle 36 Kondensatoren 34 Tabelle 37 Konstanten fr Spannungsabhngigkeit der Kondensatoren. 35 Tabelle 38 Faktor U fr Kondensatoren. 35 Tabelle 39 Konstanten fr Temperaturabhngigkeit der Kondensatoren 36 Tabelle 40 Faktor T fr Kondensatoren. 37 Tabelle 41 Wider

45、stnde und Widerstandsnetzwerke . 38 Tabelle 42 Konstanten fr Temperaturabhngigkeit der Widerstnde. 38 Tabelle 43 Faktor T fr Widerstnde. 39 Tabelle 44 Induktivitten, Transformatoren und Spulen. 39 Tabelle 45 Konstanten fr Temperaturabhngigkeit der Induktivitten, Transformatoren und Spulen. 39 Tabell

46、e 46 Faktor T fr Induktivitten, Transformatoren und Spulen 40 Tabelle 47 Mikrowellenbauelemente 40 Tabelle 48 Sonstige passive Bauelemente 41 Tabelle 49 Elektrische Verbindungen. 42 Tabelle 50 Steckverbinder und Steckfassungen 42 Tabelle 51 Relais 43 Tabelle 52 Faktor ES fr Schwachstromrelais. 44 Ta

47、belle 53 Faktor ES fr allgemeine Schaltrelais 44 Tabelle 54 Faktor ES fr KFZ-Relais . 45 Tabelle 55 Konstanten fr Temperaturabhngigkeit der Relais.45 Tabelle 56 Faktor T fr Relais . 45 Tabelle 57 Schalter und Tasten 46 Tabelle 58 Faktor ES fr Schalter und Tasten fr Schwachstromanwendungen 47 Tabelle

48、 59 Faktor ES fr Schalter und Tasten fr hhere elektrische Belastbarkeit . 47 Tabelle 60 Signal- und Meldelampen . 47 Tabelle 61 Faktor U fr Signal- und Meldelampen 48 Tabelle A.1 Ausfallarten Integrierte Schaltkreise (ICs)(digital) 49 Tabelle A.2 Ausfallarten Transistoren, Dioden, Optokoppler 49 Tabelle A.3 Ausfallarten Kondensatoren. 50 Tabelle A.4 Ausfallarten Widerstnde, induktive Bauelemente, Relais 50 Tabelle C.1 Attribute fr Datenbasis fr Zuverlssigkeitsvorhersage