金年金字招牌2024-借助安全事项应用笔记实现安全设计——第2部分：FMEDA数据导入

【导读】于完成合理性校验，确认器件功效安全(FS)掉效率、掉效模式漫衍(FMD)和引脚掉效模式与影响阐发(FMEA)的推导假定建立后，体系集成商下一步需将这些数据导入其体系的掉效模式、影响与诊断阐发(FMEDA)中。ADI的安全事项运用条记提供了多种计较掉效率、裸片FMD和引脚FMEA的要领。体系集成商可按照自身于安全相干体系(SRS)设计或者经由过程FMEDA开展技能安全阐发的经验，采用差别方式来应用这些信息。本系列文章第2部门旨于先容一种联合裸片FMD与引脚FMEA来推导FS器件的掉效率漫衍的要领。

弁言

于《相识安全事项运用条记》系列文章第2部门中，咱们将以电源电路掉效模式、影响与诊断阐发(FMEDA)为例，展示器件级FMEDA的构建要领（如图1所示）。ADI的安全事项运用条记中包罗可直接复制至图1中FMEDA高亮区域的安全相干信息。本系列文章第2部门旨于申明怎样提取器件安全事项运用条记中的信息，并将其运用在体系级FMEDA阐发。1-3

选择靠得住性猜测要领

于功效安全(FS)器件的安全事项运用条记中找到安全相干信息，并对于所采用的假定完成合理性校验后，体系集成商下一步需为详细的运用选择适合的靠得住性猜测要领，如图2所示。为此，需要与技能安全阐发要领连结一致。例如，利用同一的靠得住性猜测数据源。

图1：器件掉效率与掉效模式漫衍(FMD)于FMEDA中的填入方式

表1：FMEDA示例 - 仅展示ADP7156基在IEC 62380要领的掉效率信息

图2：ADP7156的安全事项运用条记中给出的靠得住性猜测

ADI安全事项运用条记提供三种靠得住性猜测要领：SN 29500、IEC 62380或者基在试验室丈量的高温事情寿命(HTOL)要领。《相识安全事项运用条记》系列文章第1部门会商了各类要领之间的差异。值患上留意的是，HTOL与SN 29500要领可以给出整个集成电路(IC)的掉效率，而IEC 62380要领则别离提供裸片与封装的掉效率。1,4

假如选择HTOL或者SN 29500要领，则可以借助专家判定，将总掉效率进一步分化为裸片掉效率与封装掉效率。例如，汽车功效安全尺度ISO 26262:2018—11第4.6.2.1.2.4节中给出的SN 29500基础掉效率，可采用与IEC 62380要领不异的比例，分化为裸片掉效率与封装掉效率。5

将图1中高亮所示信息运用在ADP7156后，表1展示了基在IEC 62380要领、采用裸片掉效率(7.15 FIT)与封装掉效率(0.39 FIT)填充的掉效率列。

填充裸片FMD列

安全事项运用条记中所示的FMD指的是裸片FMD，它依据器件的裸单方面积占比、繁杂水平和工程专业判定推导患上出。是以，该数据可直接填入对于应器件的体系级FMEDA中的掉效模式与FMD部门。详细拜见表2。若无安全事项运用条记，体系集成商凡是需根据IEC 61508‑2:2010表A.1，将掉效率平均分配至各掉效模式。借助安全事项运用条记，则可得到基在现实IC阐发患上出的掉效模式漫衍。

表2：FMEDA示例 - 展示ADP7156掉效率与裸片FMD

表1需将与引脚掉效模式相干的0.39 FIT举行分配。

天生引脚FMD

借助引脚掉效模式与影响阐发(FMEA)，可按照安全事项运用条记中提供的引脚FMEA表推导出引脚FMD。凡是，裸片FMD中的掉效模式与引脚FMD相近，由于这些掉效模式均与集成电路(IC)的体系功效相干；不然，就会呈现一些疏漏，例如表3中部门FMD标注为0%。将引脚FMEA表的影响列中对于应的体系级掉效模式占比乞降至100%，便可获得如表3所示的引脚FMD。

于完成表3所示的FMEDA后，体系集成商需针对于其特定安全功效，界说每一个IC掉效模式的影响，确定各掉效模式的掉效分类（安全、伤害、无影响、无部件），并查抄于既定方针安全完备性等级(SIL)下，所获得的伤害未检测掉效率是否充足低。

表3：FMEDA示例 - 展示ADP7156掉效率与FMD

结语

总而言之，使用ADI安全事项运用条记，可得到用在填充器件级FMEDA的要害数据，从而简化技能安全阐发流程。经由过程选择同一的靠得住性猜测要领（如IEC 62380、SN 29500或者HTOL），并将提供的裸片FMD与引脚FMEA直接映照至阐发历程中，体系集成商可正确地将掉效率分配至各种功效掉效模式。这类体系化要领将事情流程从初始合理性校验推进至FMEDA输入部门的完备填充，为安全阐发的终极阶段奠基主要基础：对于掉效举行分类，确定安全和伤害掉效率，并终极验证体系是否切合总体SIL要求。

参考文献

1 Bryan Borres，“相识安全事项运用条记——第1部门：掉效率”，ADI公司，2015年8月。

2 Bryan Borres，“相识安全事项运用条记——第2部门：掉效模式漫衍”，ADI公司，2025年10月。

3 Bryan Borres，“相识安全事项运用条记——第3部门：引脚FMEA”，ADI公司，2025年11月。

4 Tom Meany，“集成电路靠得住性猜测”，ADI公司，2021年12月。

5 “ISO 26262 Part 11, Road Vehicles—Functional Safety: Guidelines on Application of ISO 26262 to Semiconductors”，国际尺度化构造，2018年。

作者简介

Bryan Angelo Borres是一位经TÜV认证的功效安全工程师，今朝卖力多个工业功效安全项目。作为高级功效安全工程师，他协助元器件设计师及体系集成商设计切合工业功效安全尺度（如IEC 61508）的功效安全电源产物。Bryan是菲律宾到场国际电工委员会(IEC)TC65/SC65A技能委员会的国度委员会成员，同时也是IEEE功效安全尺度委员会成员。他拥有电力电子专业研究生文凭，于高效、稳健的电力电子体系设计方面拥有跨越七年的富厚经验。