芯片产品寿命预估

基于先进技术和大数据分析,进行精确的芯片寿命预测和性能分析

芯片产品寿命预估服务是一项基于先进技术和大数据分析的专业服务,旨在为客户提供精确的芯片寿命预测和性能分析。

业务挑战

半导体产品销售至市场之后,客户或用户,除了市场对产品的满意度之外,也会想知道万一发生RMA事件,究竟需要备多少料因应?这个议题不但影响到售后服务与客户满意度,同时也影响到备料成本。因此有效益且正确的寿命估算,将有助于买卖双方的后勤支持服务作业。在可靠度实验因子中,温度、湿度、电压、电流等,是最常使用的参数种类,延伸出来的寿命预估因子,也与这些参数息息相关,常用的类别如下:

  • Arrhenius’ Equation,以温度与电压为基础的方程式
  • Coffin-Manson Model,以温度热应力为基础的方程式
  • Hallberg-Peck Model,以温度与湿度为基础的方程式

芯片产品寿命预估

加速因子 (AF,Accelerated Factor)

加速因子(AF),透过适当的加严实验条件,以缩短测试时间并得到等同或相近的效益,例如提高温度,提高湿度等措施。需注意的是,加速因子设计的条件范围,得考虑受测产品的材料承受水平,以避免因条件超过受测物的水平,产生结果失真,造成误判,形成无效实验。

Arrhenius’ Equation

Arrhenius方程式这是反应动力学中最重要的方程式,也是物化学说中的一项重要定律。Arrhenius方程式普遍被应用在各项电子产品的寿命预估上,其原理是基于物质在越高的温度下,物质本身的碰撞反应增加,且反应速度是与材料的活化能以及温度差产生的指数方式估算,进而估算出加速因子值。

下列方程式为AEC-Q100中所建议之计算公式:

 

Coffin-Manson Model

Coffin-Manson Model是以温度循环的热应力为寿命计算基础。由于产品的使用历程所产生的冷热现象,与温度循环的实验模式相似,因此对于模块产品,尤其有焊接组装的产品更适用此计算模式,是结构应力上非常重要的试验方式。

下列方程式为AEC-Q100中所建议之计算公式:

Hallberg-Peck Model

在一般的环境中,温度与湿度是共同存在的。许多电子产品在温湿度环境下容易发生腐蚀与游离的问题,在电子产品轻薄短小的发展方向上,电路不断缩小,在相同的电压差使用下,使得金属离子迁移的问题更容易发生。

FIT (Failure In Time)与MTTF (Mean Time To Failure)

FIT是失效率长用指标。其定义是指10产品-小时下(例如一千个零件运转百万小时,一万个零件运转十万个小时……等) 所发生的失效次数,在半导体产业中被普遍使用来作为寿命质量参考。与FIT相关的MTTF,平均失效寿命,是FIT的倒数关系,可用来预估出货后特定区间中的失效率,预估出货后的备货准备工作。

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