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电子组件与系统可靠性提升研究综述。欧洲通过iRel40项目整合价值链，运用测试车辆和工业试点验证可靠性模型，降低电子系统故障率。
Klas Brinkfeldt|Bar?s Bulut|Federica Caruso|Tania Di Mascio|Leonardo Fazzini|Daniele Frigioni|Josef Moser|Vittoriano Muttillo|Luigi Pomante|Klaus Pressel|Sven Rzepka|Marco Santic|Mujdat Soyturk|Giacomo Valente|Willem van Driel|Susan Zhao
摘要
自20世纪40年代末第一颗固态晶体管发明以来，电子技术开始以显著的方式影响人们的日常生活。随着电子产品的微型化，大规模电子生产成为可能，随后引发了数字革命，其成果如今为公众所广泛认可。在21世纪初，电子技术的发展重心从硬件转向软件，大约经过二十年的演变，如今电子技术对所有人来说都变得更加重要，其应用也比以往任何时候都更加普遍和关键。在几乎所有最终用户和工业应用中，电子硬件的性能和质量都是决定性因素。欧洲电子元件和系统（ECS）行业在电子创新方面一直保持着较高的水平。然而，由于竞争和客户需求，该行业现在被迫生产比以往更可靠的电子产品。要确保电子硬件的可靠性，整个ECS价值链需要发生范式转变，将可靠性作为核心问题进行全面考虑。欧洲ECS行业过去大量依赖海外外包，但现在正努力重塑自身，以实现电子设计和制造的欧洲化。H2020-ECSEL计划成功资助了多个在电子元件和系统领域极具竞争力的项目。本文介绍了其中一个名为“Intelligent Reliability 4.0”（简称“iRel40”）项目的最终成果，包括ECS行业的背景、项目目标、所采用的方法以及该项目前36个月取得的成果。
章节摘录
引言
我们如今所熟知的可靠性概念起源于20世纪50年代，当时电子技术首次开始发挥重要作用[1,2]。七十年后，随着电子系统复杂性的大幅增加，早期故障和磨损故障的数量也在持续上升，每种故障都带来了相应的后果。如今，故障率较高的产品可能会因客户在网站上的负面反馈而受到公众的关注。
项目目标
各种电子设备的普及深刻地影响了我们的日常生活，我们不仅需要在正常运行模式下依赖它们的正常功能[15]。从交通和智能出行、数字产业、教育和医疗系统到能源行业、工业生产，所有这些应用都建立在高度复杂的电子系统之上。人们普遍期望电子设备，尤其是硬件，能够可靠地运行。
概念与方法
iRel40项目被视为提升整个价值链中电子系统可靠性的重要举措，包括开发特定的可靠性预测模型。项目的工作结构（从实验室到制造工厂）体现了逻辑性的工作方法和协作方式。工业用户案例、演示装置和测试设施展示了整个价值链上合作的效果。iRel40是一个专注于电子系统的行业项目，旨在……
通用可靠性标准
电子元件和系统的可靠性标准取决于具体的应用场景。目前，通常会根据质量要求将产品分为消费级、工业级和汽车级，从而也区分了相应的可靠性要求。
为了为iRel40项目设定基准，以便衡量其相对于当前技术的进步程度，可以采用多种方法。首先是特定于应用领域的要求，还有……
用例、测试平台和工业试点
iRel40项目将在价值链的不同阶段（主要是WP2和WP3）使用“测试平台”（TVs）和“工业试点”（IPs），涉及芯片、封装和电路板/系统，并在WP4和WP5阶段扩展到工业应用。测试平台将用于探索潜在的解决方案；工业试点将在WP4和WP5阶段实施这些解决方案，不同测试平台的参与也将展示项目内的协作情况。应用用户案例将在WP6阶段建立和推进。
项目结束时的主要成果
本节报告了项目三年期间每个技术工作包（WP）取得的主要成果。
结论
本文概述了iRel40项目的整体情况，这是一个涉及75个合作伙伴的泛欧项目（其中包括28个研究机构、16家中小企业和31家大型企业，遍布13个国家，见图20），该项目旨在通过降低整个欧洲电子元件和系统价值链中的故障率来提高可靠性，因此得名“电子元件和系统可靠性提升计划”。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究内容。
致谢
特别感谢所有参与iRel40项目的合作伙伴。该项目获得了ECSEL联合体（JU）的资助，资助协议编号为876659。ECSEL联合体得到了欧盟“地平线2020”研究与创新计划以及德国、奥地利、斯洛伐克、瑞典、芬兰、比利时、意大利、西班牙、荷兰、斯洛文尼亚、希腊和法国的支持。此外，德国萨克森自由州也提供了支持。
Luigi Pomante于1998年在意大利米兰理工大学获得计算机科学工程学士学位（Laurea），1999年在同一所大学的CEFRIEL卓越中心获得信息技术二级硕士学位，2002年获得计算机科学工程博士学位。1999年至2005年间，他在CEFRIEL担任研究员，并在此期间担任过临时教授。
