可靠性十万个为什么 解码可靠性!答案揭晓!

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上期可靠性十万个为什么

 您来揭榜挂帅了吗?问题都有哪些?

  跟着小编一起来回顾下~

可靠性十万个为什么 解码可靠性!答案揭晓!

原华为资深专家-白世松前辈第一时间为可靠性群友们

答疑解惑、分享交流

问 如何判断是随机故障还是批次故障?IC类的老化故障 一般有什么表象有什么规律?

理论上按照 SPC的异常判断的条件,可以参考相关书,如贾新章老师的《统计过程与控制》。在现在高水平下,一个生产批次(约几百、千),同样失效模式出现两个,去分析就会发现异常。

答 IC类老化故障?生产老化测试主要是高温+极限性能效率较高。市场故障由于晶体管与最后功能故障有层级差异,故障模式不知规律。出现失效,时间可能就是前几年。

问 加速试验中,激活能,如何去获取?

答:新材料的原始激活能按照相关实验方案的数据去获取。在芯片级有 JEP122文档参考。

问 应用这些IC失效率怎么计算?299可以用吗?已经到几个fit了?

答 应用方基本不算,设计方会根据设计对可靠性设计和生产一致性提出要求;在批量生产时,再采集数据来综合评估(设计+实验+生产数据)。在系统设计的器件数据主要是要明确数据的来源和背后保障因素,进一步就是变化点的识别与分析。

问 老师能不能推荐可靠性书籍?

答:对于IC 来说,针对 可靠性表征四个方面,不同方面有不同的书。理解性能最好参照不同类IC的设计书,数字板器件可靠应用:《电路设计技术与技巧(第2版)》;可靠性物理相关:《可靠性物理与工程-失效时间模型》、JEP122等;IC生产可靠性:《半导体制造中的质量可靠性与创新》等,还有Q21对功率器件的推荐书。

问 国内有没有建立一下针对性的半导体可靠性标准?按照JEDEC标准做实验,反应不了终端实际的场景及对应的失效,终端开发了符合实际场景和失效的实验,做出失效后,供应商不认可终端的实验方案,怎么处理?

答 我所了解没有针对终端产品,而是针对应用中的场景,如HW 在芯片的机械承受力方面新建了 JEDEC 标准项。公司按照原理形成企业标准和供应商对齐很有必要,根据不同机理结合场景的实验项实际在于双方的共同理解。终端产品的IC 等部件,“微环境应力”与各自的设计密切相关,采取统一标准不一定合适。

问 车规芯片说的15年,说的是MTTF还是EDH?

答:我用得少。对于可靠性开展,15年说的实际存在15年吧,在可靠性设计中更多关注这15年间工作时间、不工作的条件及时间、温变次数等带来的影响。

问 HTOL1000 等效使用时间为8.9年,可以理解为EDH;MTTF一般计算下来长达百年,MTTF有什么实际意义吗?

答 实际中MTTF我没有怎么用。

问 为什么芯片里面有很多晶体管,为什么芯片的失效率比某些单独的晶体管还低?

答 集成度高的IC,在寿命设计确定后,失效率和缺陷率密切相关,而缺陷率低,可以降低实际成本,这是厂家的内驱力。最后体现在不同厂家的工艺能力与追求。

问 esd试验选pin有没有什么规则?

答:参考HBM/CDM的两个测试标准:JS-001/JS-002

问 电子元器件基准条件下的失效率要如何获取?有自发热的元器件,如何用阿伦尼斯模型评估热老化时间?是用发热后的热平衡温度吗?

答 参考 Q3,用方就是两个主要渠道:厂家的实验积累数据,自己的应用积累数据。

问 现在软件定义汽车,软件在智能汽车中的地位越来越重要,但是如何应对复杂的汽车软件的可靠性,是否有些建议和书籍推荐?

答:没有。不知现在很红火的“可信设计”是不是可以找到些原则

问 JESD47的可靠性试验项目有说到所有产品都用这一套试验方案不合适,那需要怎么去考量不同产品的试验项目、时间、条件等?有没有一些基本的rule可以帮助参考?

答 所有可靠性实验项的输入都有:应用场景应力和目标,然后再结合不同类型IC 进行选取。按照标准里面备注信息可以延展开不同实验条件。如是否新的设计、变化要素,新的设计要考虑时间延长,实验中的监测方案。

问 元器件类电子产品,不用GJB299C的话用什么方法进行设计阶段可靠性预计?

答:每个新型号的失效率数据都与厂家的设计、生产/测试 密切相关,了解了这些历史信息也就知道了风险点。 数据只要同源、知道数据背后的影响因子,根据变化可以找出的设计发力点,这也更有意义。

问 激活能不能实验前确定,那针对加速试验时间如何确定?

答 IC 内部有不同的材料,有不同的激活能。标准里面针对不同机理的激活能有个范围,工艺开发厂家有具体的数据。应用主要的主要考虑:审视设计厂家的可靠性分析与验证覆盖, 这是基础,因为到了应用方的加速条件已经欠缺。

问 TC实验对一些分层风险的产品有用吗?

答:有一定作用。

问 按照老师说的,当前很多公司能遇到的问题案例比较少,没有经过具体失效事件的检验,那如何提升可靠性试验人员的能力,进而提升公司产品的可靠性能力呢?

答 这是一个可以讨论的问题,有些思考。从用方角度看:首先要用好,要充分理解器件应用规格,这是基础。然后再随着业务发展或需求考虑深入推进,我的总结是不要把自己限制到“实验人员”,而是逐步拓展为为支撑最终结果目标的综合型专家。

问 企业里在IC失效分析能力建设方面的重点是什么?失效分析方案的设计能力和诊断能力吗?怎么看待原厂的FA和自建FA能力的必要性?

      

答:首先是用好,实验出来的可靠应用问题能够判断准分析透。深入IC 内部的FA 能力与公司的业务规模和需求相关。没有业务的持续支撑,人的能力持续提升是不能保障的。类似 HW的经验,没有老板的业务拓展、新技术突破的需求,是支撑不了一个FA实验室业务的,人也就没有能力提升基础。根据业务规模,早期借助第三方资源是比较好的,只是业务管理者要持续学习,对整个分析的过程有一定了解才能管好结果。

问 功率型半导体也同样适用于这个理念吗?可否详细介绍几种常见的失效机理?

答 适合。可以参考 《功率半导体器件——原理、特性和可靠性(原书第2版)》【德】约瑟夫.卢茨等著,有比较好的介绍。《SiC/GaN功率半导体 封装和可靠性评估技术》【日】菅沼克昭 编著

问 我们已经按照这个终端的场景,实际的场景对应的一些失效,开发了符合实际场景的失效的实验,做出了实效,但是工人、供应商不认可我们的方案,终端的实验方案怎么处理的?

答:验证技术方案早对齐,场景应力和实验条件的相关性理解,类似“历史案例”很有力量。

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