5.6 Verlässlichkeits- und Risikoanalyse
311
Zeit (Stunden) bei 150°C
1
100 10
3
10
4
10
5
10
6
10
7
10
8
10
9
10
10
10
10
1
0.1
0.01
100
1000
Spontane FIT Rate
Abb. 5.31 Störungsraten von TriQuint Gallium-Arsenid-Halbleitern (mit freundlicher Genehmigung der TriQuint, Inc., Hillsboro), ©TriQuint
Ausfallraten für verschiedene Gallium-Arsenid (GaAs)-Halbleiter, wobei der „heißeste” Transistor bei einer Temperatur von 150 ◦ C betrieben wird. Dieses Beispiel
soll hier zeigen, dass es Geräte gibt, für welche die Annahme konstanter Ausfallraten
oder eines der Badewannenkurve entsprechenden Verhaltens zu sehr vereinfachend
sind9. Die Angabe eines einzelnen MTTF-Wertes kann täuschen, vielmehr sollte
die tatsächliche Verteilung der Ausfälle über der Zeit angegeben werden. In diesem Beispiel sind die Ausfallraten in den ersten 20 Jahren (174.300 Stunden) der
Produktlebenszeit kleiner als 100 FIT, obwohl die Geräte bei hoher Temperatur betrieben werden. Die Angabe von FIT-Werten ist in der Tat sehr temperaturabhängig.
Triquint verwendet Temperaturen bis zu 275 ◦ C und bekannte Temperaturabhängigkeiten, um Ausfallraten für eine Zeitdauer, welche die Testdauer übersteigt, zu
berechnen. Triquint gibt an, dass ihre GaAs-Halbleiter zuverlässiger als gewöhnliche Silizumhalbleiter sind. Ergebnisse von FIT-Tests sind auch für Xilinx-FPGAs
verfügbar (siehe z.B. [599]).
5.6.5 Fehlerbaumanalyse, Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse
Es ist meist nicht machbar, Ausfallraten kompletter Systeme experimentell zu bestimmen. Die geforderten Ausfallraten sind zu gering, Ausfälle können auch untragbar
sein. Es ist nicht möglich, 10 5 Flugzeuge für 10 4 Stunden testweise zu fliegen, um
zu überprüfen, ob eine Ausfallrate von weniger als 10 −9 erreicht wird! Der einzi9 Daher wird manchmal die sogenannte logarithmische Normalverteilung betrachtet.
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Zeit (Stunden) bei 150°C
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Spontane FIT Rate
Abb. 5.31 Störungsraten von TriQuint Gallium-Arsenid-Halbleitern (mit freundlicher Genehmigung der TriQuint, Inc., Hillsboro), ©TriQuint
Ausfallraten für verschiedene Gallium-Arsenid (GaAs)-Halbleiter, wobei der „heißeste” Transistor bei einer Temperatur von 150 ◦ C betrieben wird. Dieses Beispiel
soll hier zeigen, dass es Geräte gibt, für welche die Annahme konstanter Ausfallraten
oder eines der Badewannenkurve entsprechenden Verhaltens zu sehr vereinfachend
sind9. Die Angabe eines einzelnen MTTF-Wertes kann täuschen, vielmehr sollte
die tatsächliche Verteilung der Ausfälle über der Zeit angegeben werden. In diesem Beispiel sind die Ausfallraten in den ersten 20 Jahren (174.300 Stunden) der
Produktlebenszeit kleiner als 100 FIT, obwohl die Geräte bei hoher Temperatur betrieben werden. Die Angabe von FIT-Werten ist in der Tat sehr temperaturabhängig.
Triquint verwendet Temperaturen bis zu 275 ◦ C und bekannte Temperaturabhängigkeiten, um Ausfallraten für eine Zeitdauer, welche die Testdauer übersteigt, zu
berechnen. Triquint gibt an, dass ihre GaAs-Halbleiter zuverlässiger als gewöhnliche Silizumhalbleiter sind. Ergebnisse von FIT-Tests sind auch für Xilinx-FPGAs
verfügbar (siehe z.B. [599]).
5.6.5 Fehlerbaumanalyse, Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse
Es ist meist nicht machbar, Ausfallraten kompletter Systeme experimentell zu bestimmen. Die geforderten Ausfallraten sind zu gering, Ausfälle können auch untragbar
sein. Es ist nicht möglich, 10 5 Flugzeuge für 10 4 Stunden testweise zu fliegen, um
zu überprüfen, ob eine Ausfallrate von weniger als 10 −9 erreicht wird! Der einzi9 Daher wird manchmal die sogenannte logarithmische Normalverteilung betrachtet.