為了進行定量失效分析，必須為分析中將要考慮的組件生成隨機故障率估算值。有許多不同的模型和技術可用于故障率估算。IEC 61508 和 ISO 26262 均未規定須使用特定的故障率估算方法。常用的估算方法包括：

• IEC/TR 62380:2004，“可靠性數據手冊 - 用于電子器件、PCB 和設備可靠性預測的通用模型”
• Siemens 標準 SN29500:2010，“組件故障率”
• IEC 61709:2017，“電氣元件 - 可靠性 - 故障率和轉換應力模型的參考條件”
• 來自已經生產并在類似運行條件下部署的類似產品的供應商可靠性數據
• 為了在模擬加速生命周期的條件下（例如溫度、電壓、頻率、振動、濕度或輻射暴露率）減少器件故障而進行的有針對性的研究和實驗。

故障率的估算通常用時基故障 (FIT) 術語進行定義。TI 的數據以每運行 10^9 小時的故障數表示時基故障，這與大多數手冊一致。但某些手冊（例如用于軍事應用的手冊）可能會根據每運行 10^6 小時的故障數來表示時基故障。使用此類數據時，請注意在所有計算中遵循共同的時基故障定義。

根據 TI 的經驗，所有模型生成的故障率估算值與現場觀察和報告的故障率或基于針對性實驗生成的數據預測的故障率都不一致。模型預測的故障率始終高于現場觀察或通過針對性實驗預測的故障率。產生這種差異的一個可能原因是，這些標準中的可靠性數據沒有區分隨機故障和系統故障。在 IEC 61508 和 ISO 26262 中，定量分析側重于隨機故障率。TI 的數據表明，無論是追溯到半導體供應商、系統集成商還是最終用戶，半導體中出現的大部分現場失效均是系統故障所致。TI 制定了質量和可靠性計劃，可持續改進我們的產品和工藝，從而減少這些系統故障。

與 TI 產品現場故障率數據或 TI 加速壽命測試相比，利用 SN29500 得出的故障率傾向于保守。TI 認為 IEC 61709 與 SN29500 相似，我們在 FMEDA 中將此模型稱為 IEC 61709/SN29500 模型。IEC/TR 62380 雖然仍然保守，但可提供與 TI 產品數據最為匹配的數據。雖然此標準已正式撤銷，但方程式已納入 ISO 26262-11:2018 標準第 4.6.2 部分。因此，TI 基于 IEC/TR 62380 進行隨機故障率估算，并用基礎模型中未考慮的失效模式針對性研究中獲得的數據進行了增強。

在考慮半導體的故障率時，TI 運用了以下分類和方法：