半導體產品壽命預估
半導體產品銷售至市場之後,客戶或使用者,除了市場對產品的滿意度之外,也會想知道萬一發生RMA事件,究竟需要備多少料因應?這個議題不但影響到售後服務與客戶滿意度,同時也影響到備料成本。因此有效益且正確的壽命估算,將有助於買賣雙方的後勤支援服務作業。在可靠度實驗因子中,溫度、濕度、電壓、電流等,是最常使用的參數種類,延伸出來的壽命預估因子,也與這些參數息息相關,常用的類別如下:
加速因子 (AF,Accelerated Factor)
加速因子(AF),透過適當的加嚴實驗條件,以縮短測試時間並得到等同或相近的效益,例如提高溫度,提高溼度等措施。需注意的是,加速因子設計的條件範圍,得考量受測產品的材料承受水準,以避免因條件超過受測物的水準,產生結果失真,造成誤判,形成無效實驗。
Arrhenius’ Equation
Arrhenius方程式這是反應動力學中最重要的方程式,也是物化學說中的一項重要定律。Arrhenius方程式普遍被應用在各項電子產品的壽命預估上,其原理是基於物質在越高的溫度下,物質本身的碰撞反應增加,且反應速度是與材料的活化能以及溫度差產生的指數方式估算,進而估算出加速因子值。下列方程式為AEC-Q100中所建議之計算公式:
Coffin-Manson Model:
Coffin-Manson Model是以溫度循環的熱應力為壽命計算基礎。由於產品的使用歷程所產生的冷熱現象,與溫度循環的實驗模式相似,因此對於模組產品,尤其有焊接組裝的產品更適用此計算模式,是結構應力上非常重要的試驗方式。下列方程式為AEC-Q100中所建議之計算公式:
Hallberg-Peck Model:
在一般的環境中,溫度與濕度是共同存在的。許多電子產品在溫濕度環境下容易發生腐蝕與游離的問題,在電子產品輕薄短小的發展方向上,電路不斷縮小,在相同的電壓差使用下,使得金屬離子遷移的問題更容易發生。
FIT (Failure In Time)與MTTF (Mean Time To Failure):
FIT是失效率長用指標。其定義是指109 產品-小時下(例如一千個零件運轉百萬小時,一萬個零件運轉十萬個小時……等) 所發生的失效次數,在半導體產業中被普遍使用來作為壽命品質參考。與FIT相關的MTTF,平均失效壽命,是FIT的倒數關係,可用來預估出貨後特定區間中的失效率,預估出貨後的備貨準備工作。
華證科技在晶片壽命試驗,由一群在半導體製程與應用上具有多年經驗的專業人員所組成,除了提供客戶一條龍服務 (One Stop Service),目前共計有台灣實驗室、上海張江實驗室、上海嘉定實驗室,以及籌備中的合肥實驗室,提供不同客戶個別的需求。客製化的服務,完整的服務鏈,免費估算產品壽命,創造客戶產品更高價值。
技術諮詢窗口
台灣:蘇先生 / 整合工程 / 03-6669700 ext. 6261