Componentes electrónicos. conversión en función de los esfuerzos. contraintes pour la conversion. eléctricas cuya Secretaría desempeña AENOR.

Transcripción

1 norma española UNE-EN Abril 2014 TÍTULO Componentes electrónicos Fiabilidad Condiciones de referencia para tasas de fallo y modelos de conversión en función de los esfuerzos Electric components. Reliability. Reference conditions for failure rates and stress models for conversion. Composants électriques. Fiabilité. Conditions de référence pour les taux de défaillance et modèles de contraintes pour la conversion. CORRESPONDENCIA Esta norma es la versión oficial, en español, de la Norma Europea EN 61709:2011, que a su vez adopta la Norma Internacional IEC 61709:2011. OBSERVACIONES Esta norma anula a la Norma EN 61709:2011 (Ratificada por AENOR). Esta norma anulará y sustituirá a la Norma UNE-EN 61709:1999 antes de ANTECEDENTES Esta norma ha sido elaborada por el comité técnico AEN/CTN 200 Normas básicas eléctricas cuya Secretaría desempeña AENOR. EXTRACTO DEL DOCUMENTO UNE-EN Editada e impresa por AENOR Depósito legal: M 10785:2014 LAS OBSERVACIONES A ESTE DOCUMENTO HAN DE DIRIGIRSE A: 95 Páginas AENOR 2014 Reproducción prohibida Génova, MADRID-España info@aenor.es Tel.: Fax:

2 Índice Prólogo... 9 Introducción Objeto y campo de aplicación Normas para consulta Términos, definiciones y símbolos Términos y definiciones Símbolos Condiciones y contexto Modos de fallo Consideraciones sobre el perfil de operación Condiciones de almacenamiento Condiciones ambientales Condiciones de referencia y modelos de esfuerzo genéricos Condiciones de referencia genéricas recomendadas Modelos genéricos de esfuerzo Generalidades Factor de esfuerzo para la dependencia con la tensión, π U Factor de esfuerzo para la dependencia con la corriente, π I Factor de esfuerzo para la dependencia con la temperatura, π T Factor de aplicación ambiental, π E Otros factores de influencia Condiciones de referencia y modelos de esfuerzo específicos Circuitos integrados semiconductores Condiciones de referencia Factores de esfuerzo Semiconductores discretos Condiciones de referencia Factores de esfuerzo Componentes optoelectrónicos Condiciones de referencia Factores de esfuerzo Condensadores Condiciones de referencia Factores de esfuerzo Resistencias y redes de resistencias Condiciones de referencia Factores de esfuerzo Inductancias, transformadores y bobinas Condiciones de referencia Factores de esfuerzo Dispositivos de microondas Condiciones de referencia Factores de esfuerzo Otros componentes pasivos Condiciones de referencia Factores de esfuerzo Conexiones eléctricas... 49

3 6.9.1 Condiciones de referencia Factores de esfuerzo Conectores y zócalos Condiciones de referencia Factores de esfuerzo Relés Condiciones de referencia Factores de esfuerzo Conmutadores y pulsadores Condiciones de referencia Factores de esfuerzo Pilotos y lámparas de señalización Condiciones de referencia Factores de esfuerzo Anexo A (Normativo) Modos de fallo de los componentes Anexo B (Informativo) Predicción de la tasa de fallo Anexo C (Informativo) Anexo D (Informativo) Consideraciones para el diseño de una base de datos de tasas de fallo Fuentes potenciales de datos de tasa de fallo y métodos de selección Anexo E (Informativo) Visión general de la clasificación de los componentes Anexo F (Informativo) Ejemplos Bibliografía Figura 1 Selección de las zonas de esfuerzo de acuerdo con las condiciones de corriente y tensión de funcionamiento Figura 2 Selección de las zonas de esfuerzo de acuerdo con las condiciones de corriente y tensión de funcionamiento Figura B.1 Perfil de esfuerzo Figura B.2 Cálculo de la media de las tasas de fallo Tabla 1 Ambientes básicos Tabla 2 Valores de parámetros ambientales para ambientes básicos Tabla 3 Condiciones de referencia recomendadas para esfuerzos ambientales y mecánicos Tabla 4 Factor de aplicación ambiental, E Tabla 5 Memorias Tabla 6 Microprocesadores y periféricos, microcontroladores y procesadores de señal Tabla 7 Familias lógicas digitales e interfaces de bus, circuitos excitadores de bus y circuitos receptores de bus Tabla 8 Circuitos integrados analógicos Tabla 9 Circuitos integrados de aplicación específica (ASICs) Tabla 10 Constantes para la dependencia con la tensión Tabla 11 Factor π U para la familia de circuitos integrados digitales CMOS Tabla 12 Factor π U para circuitos integrados analógicos bipolares... 28

4 Tabla 13 Constantes para la dependencia con la temperatura Tabla 14 Factor π T para circuitos integrados (excepto EPROM; FLASH-EPROM; OTPROM; EEPROM; EAROM) Tabla 15 Factor π T para EPROM, FLASH-EPROM, OTPROM, EEPROM, EAROM) Tabla 16 Transistores comunes, baja frecuencia Tabla 17 Transistores, microondas, por ejemplo RF > 800 MHz Tabla 18 Diodos Tabla 19 Semiconductores de potencia Tabla 20 Constantes para la dependencia con la tensión de transistores Tabla 21 Factor π U para transistores Tabla 22 Constantes para la dependencia con la temperatura de semiconductores discretos Tabla 23 Factor π T para transistores, diodos de referencia y diodos de microondas Tabla 24 Factor π T para diodos (excepto diodos de referencia y diodos de microondas) y semiconductores de potencia Tabla 25 Receptores de señal optoelectrónicos semiconductores Tabla 26 LEDs, IREDs, diodos láser y componentes emisores Tabla 27 Optoacopladores y barreras fotoeléctricas Tabla 28 Componentes ópticos pasivos Tabla 29 Transceptor, transpondedor y subequipos ópticos Tabla 30 Constantes para la dependencia de los fototransistores con la tensión Tabla 31 Factor π U para fototransistores Tabla 32 Constantes para la dependencia de los diodos LED e IRED con la corriente Tabla 33 Factor π I para diodos LED e IRED Tabla 34 Constantes para la dependencia con la temperatura de componentes optoelectrónicos Tabla 35 Factor π T para componentes ópticos Tabla 36 Condensadores Tabla 37 Constantes para la dependencia con la temperatura de condensadores Tabla 38 Factor π U para condensadores Tabla 39 Constantes para la dependencia con la temperatura de los condensadores Tabla 40 Factor π T para condensadores Tabla 41 Resistencias y redes de resistencias Tabla 42 Constantes para la dependencia con la temperatura de resistencias Tabla 43 Factor π T para resistencias Tabla 44 Inductancias, transformadores y bobinas y redes de resistencias Tabla 45 Constantes para la dependencia con la temperatura de inductancias, transformadores y bobinas Tabla 46 Factor π T para inductancias, transformadores y bobinas Tabla 47 Dispositivos de microondas Tabla 48 Otros componentes pasivos Tabla 49 Conexiones eléctricas Tabla 50 Conectores y zócalos Tabla 51 Relés Tabla 52 Factor π ES para relés de baja corriente... 52

5 Tabla 53 Factor π ES para relés de uso general Tabla 54 Factor π ES para relés de automoción Tabla 55 Constantes para la dependencia con la temperatura de los relés Tabla 56 Factor π T para relés Tabla 57 Conmutadores y pulsadores Tabla 58 Factor π ES para conmutadores y pulsadores con bajo esfuerzo eléctrico Tabla 59 Factor π ES para conmutadores y pulsadores para esfuerzos eléctricos más altos Tabla 60 Pilotos y lámparas de señalización Tabla 61 Factor π U para pilotos y lámparas de señalización Tabla A.1 Modos de fallo Circuitos integrados (CIs) (digitales) Tabla A.2 Modos de fallo Transistores, diodos, optoacopladores Tabla A.3 Modos de fallo Condensadores Tabla A.4 Modos de fallo Resistencias, dispositivos inductivos, relés Tabla C.1 Atributos de la base de datos de tasas de fallo Tabla D.1 Fuentes de datos de fiabilidad (en orden alfabético) Tabla E.1 Árbol de clasificación (IEC 61360) Objeto y campo de aplicación Esta norma internacional proporciona directrices sobre cómo se pueden utilizar los datos de tasas de fallo para realizar predicciones de la fiabilidad de componentes eléctricos en equipos. Las condiciones de referencia son valores numéricos de esfuerzos que se aplican típicamente a los componentes en la mayoría de las aplicaciones. Son útiles dado que constituyen la base para calcular las tasas de fallo en cualquier condición mediante la aplicación de modelos de esfuerzo que tienen en cuenta las condiciones reales de funcionamiento. Las tasas de fallo establecidas en las condiciones de referencia permiten realizar predicciones de fiabilidad realistas en las fases iniciales del diseño. Los modelos de esfuerzo que se describen aquí son genéricos y pueden utilizarse como base para la conversión de las tasas de fallo en dichas condiciones de referencia a las condiciones reales de funcionamiento cuando se necesite, lo que simplifica el planteamiento de la predicción. Sólo se permite la conversión de los datos de tasa de fallo dentro de los límites de funcionamiento especificados de los componentes. Esta norma proporciona también directrices sobre cómo se puede construir una base de datos de tasas de fallo de componentes para proporcionar tasas de fallo que puedan utilizarse con los modelos de esfuerzo incluidos. Se especifican las condiciones de referencia de las tasas de fallo, de forma que se puedan comparar datos de diferentes fuentes, de una forma uniforme. Si se dan los datos de tasa de fallo de acuerdo con esta norma internacional, entonces no se requiere ninguna información adicional sobre las condiciones especificadas. La norma no proporciona tasas de fallo básicas de los componentes, más bien proporciona modelos que permiten convertir las tasas de fallo obtenidas por otros medios de una condición de funcionamiento a otra. La metodología de predicción descrita en esta norma, supone que los componentes se utilizan durante su vida útil. Los métodos incluidos en esta norma son de aplicación general, pero se aplican específicamente a una selección de tipos de componentes definidos en los capítulos 6 y E2. 2 Normas para consulta Las normas que a continuación se indican son indispensables para la aplicación de esta norma. Para las referencias con fecha, sólo se aplica la edición citada. Para las referencias sin fecha se aplica la última edición de la norma (incluyendo cualquier modificación de ésta).

6 IEC , Vocabulario Electrotécnico Internacional. Parte 191: Confiabilidad y calidad de servicio. IEC , Ensayos de fiabilidad de equipos. Parte 6: Ensayos para la validez de las suposiciones de tasa e intensidad de fallo constantes. IEC , Clasificación de condiciones ambientales. Parte 3: Clasificación de grupos de parámetros ambientales y sus severidades. Sección 3: Uso fijo en instalaciones protegidas frente a la intemperie. IEC , Clasificación de condiciones ambientales. Parte 3: Clasificación de grupos de parámetros ambientales y sus severidades. Sección 4: Uso fijo en instalaciones no protegidas frente a la intemperie. IEC , Clasificación de condiciones ambientales. Parte 3: Clasificación de grupos de parámetros ambientales sus severidades. Sección 5: Instalaciones en vehículos terrestres. IEC , Clasificación de condiciones ambientales. Parte 3: Clasificación de grupos de parámetros ambientales y sus severidades. Sección 7: Uso portátil y no fijo.