之前介紹過一個細思極恐的事情，ISO 26262從業人員一聲一聲FMEDA、FMEDA叫的那么親近，而ISO 26262通篇卻沒提FMEDA一下，想想都可怕。不過FMEDA作為計算單點故障，潛伏故障診斷覆蓋率的技術，該用還是要用的。
芯片的失效模式不像電阻電容的失效模式那樣直觀，有必要單獨拎出來說說。
ISO 26262 2011版沒有對芯片的失效做過多的描述，為了填補這一空白，ISO 26262 2018版專門為半導體準備了一章part11，其中涵蓋IP核、芯片基礎失效率、芯片DFA分析、芯片級別故障注入測試、數字器件、模擬混合器件、可編程邏輯器件、多核技術等等，內容極其豐富。
言歸正傳。
經常問不同公司的功能安全從業人員，你們的FMEDA中芯片的失效精確到哪個層級了，回答各個層級的都有。
那么ISO 26262是怎么建議的呢？
請看下圖的芯片失效分布框圖，一個芯片的失效分為package/pin失效和die失效，package/pin失效說白了就是芯片的PIN腳連接失效，die失效就是裸片失效，die失效繼續分為數字部分失效、模擬部分失效、存儲單元失效、時鐘單元失效、邏輯單元失效等等，關于die失效的具體分布芯片廠商的芯片FMEDA會進一步提供。
著重強調一下package失效，package失效包含2部分，一部分是芯片PIN腳在芯片自身層面與die的連接失效，另外一部分是PIN腳與PCB板之間的失效，這兩種失效都要考慮。
關于失效率怎么計算？
芯片廠商一般會基于SN29500或者 IEC62380提供一系列溫度下的芯片基礎失效率，有經驗的芯片廠商會同時提供基于SN29600, IEC62380, HTOL加速老化測試JESD85A（基于一定的置信水平）等失效率數據，這是為了滿足不同客戶的不同口味。
然而不幸的是這些溫度可能會與系統的mission profile對應不上。
這時候需要根據SN29500或者IEC62380的失效率預估公式反推出目標溫度下的失效率。
反推的好處是不需要了解芯片內部有多少門電路，是CMOS還是Bipolar或者其他類型的。
筆者專門做了一個Excel表格來進行失效率的反推。
需要特別注意的是，SN29500和IEC62380計算出來的失效率包含的內容不一樣。
區別如下：
SN 29500算出來失效率是一個總體，沒有分成die和package失效，并且不包含引腳與PCB之間的失效。
IEC 62380算出來的失效率可以直接拆分成die，package的失效率，并且package那一部分失效率已經包含了引腳與PCB之間的失效率。
那么如果一個項目的FMEDA是基于SN29500做的，那么怎么把用SN29500得到的失效率分成λdie+λpackage呢？
首先提一點：基于IEC 62380得到的package的失效率其中大約80%是芯片內部的裸片到引腳的連接失效，大約20%的失效是芯片引腳與PCB之間的連接失效。
分解的原則就是按照其他失效率來源的die和package的失效占比來分解SN29500。
基于IEC62380分解的具體公式如下。
最后再根據IEC61709, 分配一下Package的失效模式：5% Short to Vcc, 5% Short to Gnd, 90% Open。
保守一點，再增加5%的芯片相鄰引腳的短路失效。
至此，FMEDA中如何考慮芯片的失效完成，精確到芯片引腳失效，無懈可擊。
這么細的FMEDA估計客戶或者功能安全評估人員也不會看，但請記住做到這里會很踏實，不怕別人的challenge。
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