La dipendenza della vita moderna dall'IC è diventata sempre più profonda. Dai telefoni cellulari di consumo all'industria dei veicoli elettrici, l'IC non può essere separato dall'IC. In futuro, i prodotti IC si svilupperanno verso dimensioni più piccole e linee più sottili. Tuttavia, man mano che i requisiti di qualità diventano sempre più severi, Gli standard e i requisiti per l'affidabilità stanno diventando sempre più raffinati. Poiché il processo di produzione e le fasi della produzione di circuiti integrati sono molto complessi e ci sono molte variabili che influenzano le prestazioni dei prodotti, i test di affidabilità sono molto importanti. per quanto riguarda l'affidabilità del prodotto, la definizione generale è quanto tempo impiega dall'uso normale al guasto.
CIRCUITO INTEGRATO Tre fasi del fallimento del prodotto
Generalmente CIRCUITO INTEGRATO Il prodotto può essere suddiviso in tre fasi caratteristiche in base al diverso tasso di guasto, ovvero la nota curva di affidabilità della vasca da bagno ( foto 1) :
Figura 1 curva della vasca
- La prima fase Mortalità infantile : rappresenta un processo in cui il tasso di guasto del prodotto diminuisce rapidamente da un punto elevato nella fase iniziale dell'uso. Il motivo potrebbe essere dovuto a una progettazione del prodotto o di processo scadente. Poiché rappresenta una piccola parte della popolazione totale, si vedrà curva di rottura ripida , come accennato in precedenza, poiché il processo sta diventando sempre più complicato, come ridurre il tasso di fallimento della morte prematura a 0 È improbabile che si realizzi e i clienti non vogliono ricevere questo prodotto, quindi come filtrare questi prodotti prematuri, di solito Usando il campo elettrico e la temperatura per fare esperimenti di vita accelerata, i cosiddetti bruciare Se la fonderia può utilizzare test elettrici nella fase di produzione dei wafer, anche questi prodotti difettosi in fase iniziale possono essere eliminati.
- seconda fase Vita normale : Cioè, la fase di utilizzo effettivo del prodotto. La percentuale di guasti in questa fase è la più bassa, che può essere causata da guasti a breve termine causati da interferenze elettriche, o causati da difetti esterni casuali, o anche da un filtraggio incompleto la prima fase della morte prodotto causato
- La terza fase è Usura , Durante il normale utilizzo del prodotto, il prodotto effettivo raggiungerà gradualmente il limite di utilizzo e il tasso di guasto inizierà ad aumentare. Infine, in base ai dati raccolti, definire la durata dell'affidabilità e confermare se può soddisfare le esigenze dei clienti .
CIRCUITO INTEGRATO Problemi di affidabilità comuni dei prodotti, la differenza principale è CIRCUITO INTEGRATO componenti con CIRCUITO INTEGRATO L'imballaggio è il principale CIRCUITO INTEGRATO Problemi di componenti comuni come il collasso dell'ossido (rottura dell'ossido) , può causare una dispersione di corrente o addirittura causare un cortocircuito o un guasto parziale della linea, oltre all'iniezione del vettore caldo (Iniezione di vettore caldo, HCI) ,di MOSFET Come elemento di commutazione, se gli elettroni escono dal normale percorso del flusso, le caratteristiche dell'interruttore cambiano, determinando una situazione instabile, quindi può essere analizzato come tensione critica, conducibilità (transconduttanza) Il processo di decadimento di altri parametri nel tempo; per quanto riguarda l'affidabilità dell'imballaggio, la maggior parte è causata dal materiale e dal processo di imballaggio, quindi è comune come il test del ciclo di temperatura, utilizzando il test del ciclo ad alta e bassa temperatura per vedere se c'è sgommatura o se c'è qualche cambiamento nelle proprietà elettriche, oltre all'alta velocità Il test dell'alta tensione è anche uno dei test comuni ed è spesso visto nell'affidabilità del veicolo come CIRCUITO INTEGRATO Il test del pacchetto è simile al test di affidabilità.
Analisi di affidabilità mediante metodi statistici
Quanto segue introdurrà principalmente JMP Piattaforma di analisi dell'accelerazione dell'affidabilità, questa piattaforma può ottenere la durata del guasto del prodotto in condizioni più gravi e può calcolare la durata del guasto in condizioni normali, quindi citare un esempio Metodi statistici per l'affidabilità dei dati del Dr. Meeker e il dott. Escobar, John Wiley & Figli, 1998 , vogliamo capire la rottura del dielettrico e fare esperimenti accelerati a determinate tensioni diverse (100,3, 122,4, 157,1, 219,0, kV) , voglio sapere del 50 kV Qual è la vita sotto ( foto 2) , si può osservare che poiché la tensione è più forte, la durata è più breve e la dispersione della vita sotto ciascuna tensione è significativamente diversa.
figura 2 Coordinate lineari
Quindi converti gli assi in logaritmi - Presentazione logaritmica ( foto 3) , l'intervallo di dispersione sotto ciascuna tensione si avvicinerà, quindi quando l'esperimento accelerato viene utilizzato per l'analisi, i dati devono essere convertiti per applicare l'analisi del modello lineare e quindi sarà più accurato stimare la vita in normali condizioni d'uso voltaggio.
immagine 3 logaritmo - coordinate logaritmiche
Utilizzando la piattaforma di analisi dell'accelerazione dell'affidabilità, può essere osservato a una tensione = 219 kV Quando , alcuni punti sono sfalsati dalla retta adattata, ma la maggior parte di essi cade ancora sulla retta, quindi è possibile ottenere un buon effetto di adattamento con una pendenza fissa mediante distribuzione normale logaritmica ( foto 4) ,
Figura 4 raccordo di distribuzione
E secondo JMP Il modello selezionato è un modello di regressione a tre parametri e la tensione influenzerà in modo significativo le prestazioni della vita, sebbene i modelli con parametri di posizione e scala diversi non siano significativamente diversi dal modello di regressione. ( foto 5) , puoi raccogliere molti altri set di dati da verificare e infine archiviare la formula di previsione ( foto 6) ,
Figura 5 Risultati della selezione del modello
foto 6 formula di previsione
Se il modello è verificato correttamente, può essere aggiunto a tensione = 50kV La curva di distribuzione sottostante ( foto 7) ,imparare 10% , 50% , 90% La posizione in cui il quantile fallisce, oppure inserire il valore corrispondente direttamente sulla tabella ( foto 8) , o con Profilo( foto 9) Qual è la probabilità di fallimento.
Figura 7 Trama a dispersione
Figura 8 Scheda tecnica di probabilità di guasto
Figura 9 Profilo
Quando si adatta il modello, la trasformazione dei dati può semplificare l'utilizzo del modello lineare per la stima, riducendo la deviazione della stima del modello di curva o il verificarsi di variazioni eccessive.Dopo aver aggiunto la trasformazione della scala dei dati, è più facile osservare e confermare adattamento dei dati. JMP E può confrontare le differenze del modello di diversi effetti e selezionare un modello adatto e infine fornire la formula stimata e Profilo per la previsione.
Informazioni di riferimento:
- semiconduttore CIRCUITO INTEGRATO Affidabilità del prodotto Fisica statistica e ingegneria Seconda edizione
- JMP video web : https://www.jmp.com/en_in/events/ondemand/best-practices-in-reliability-data-analysis/accelerated-life-testing.html
- fonte : http://reliawiki.com/index.php/Inverse_Power_Law_(IPL)-Lognormal_Model
