可靠性入门
什么是可靠性?产品可靠性的好坏用什么衡量?本节内容主要讲述这方面的基础知识。
一、可靠性定义
产品的可靠性是指:产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。从定义本身来说,它是产品的一种能力,这是一个很抽象的概念;我们可以用个例子(100个学生即将参加考试)来理解这个定义,可靠性就是指:100个学生的考分的平均是多少?对这个平均分的准确性有多大把握?分数越高、把握越大,可靠性就越高。半导体技术天地[Semiconductor Technology World].
我国的可靠性工作起步较晚,20世纪70年代才开始在电子工业和航空工业中初步形成可靠性研究体系,并将其应用于军工产品。其他行业可靠性工作起步更晚,差距更大,与先进国家差距20~30年,虽然国家已制订可靠性标准,但尚未引起所有企业的足够重视。芯片,设计,版图,晶圆制造,工艺,制程,封装,测试,wafer,chip,ic,design,fabrication,process
,layout,package,test,FA,RA,QA2
对产品而言,可靠性越高就越好。可靠性高的产品,可以长时间正常工作(这正是所有消费者需要得到的);从专业术语上来说,就是产品的可靠性越高,产品可以无故障工作的时间就越长。
二、可靠性的重要性
芯片,设计,版图,芯片制造,工艺,制程,封装,测试,调查结果显示(如某公司市场部2001年调查记录):“对可靠性的重视度,与地区的经济发达程度成正比”。例如,英国电讯(BT)关于可靠性管理/指标要求有产品寿命、MTBF报告、可靠性框图(Reliability Block Diagram)、失效树分析(FTA)、可靠性测试计划和测试报告等;泰国只有MTBF和MTTF的要求;而厄瓜多尔则未提到,只是提出环境适应性和安全性的要求。
产品的可靠性很重要,它不仅影响生产公司的前途,而且影响到使用者的安全(前苏联的“联盟11号”宇宙飞船返回时,因压力阀门提前打开而造成三名宇航员全部死亡)。可靠性好的产品,不但可以减少公司的维修费用,而且可以很快就打出品牌,大幅度提升公司形象,增加公司收入。
芯片,设计,版图,晶圆制造,工艺,制程,封装,测试,随着市场经济的发展,竞争日趋激烈,人们不仅要求产品物美价廉,而且十分重视产品的可靠性和安全性。日本的汽车、家用电器等产品,虽然在性能、价格方面与我国彼此相仿,却能占领美国以及国际市场。主要的原因就是日本的产品可靠性胜过我国一筹。美国的康明斯、卡勃彼特柴油机,大修期为12000小时,而我国柴油机不过1000小时,有的甚至几十小时、几百小时就出现故障。我国生产的电梯,平均使用寿命(指两次大修期的间隔时期)为3年左右,而国外的电梯平均寿命在10年以上,是我们的3倍;故障率,国外平均为0.05次,而我国为1次以上,高出20倍,这样的产品怎么有竞争力呢!因此要想在竞争中立于不败之地,就要狠抓产品质量,特别是产品可靠性,没有可靠性就没有质量,企业就无法在激烈的竞争中生存和发展。因此,可靠性问题必须引起政府和企业的高度重视,抓好可靠性工作,不仅是关系到企业生存和发展的大问题,也是关系到国家经济兴衰的大问题。
三、可靠性指标
半导体技术天地[Semiconductor Technology World]衡量产品可靠性水平有好几种标准,有定量的,也有定性的,有时要用几种标准(指标)去度量一种产品的可靠性,但最基本最常用的有以下几种标准。
半导体技术天地[Semiconductor Technology World]1.可靠度R(t);它是产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。一批产品的数量为N,从t = 0时开始使用,随着时间的推移,失效的产品件数逐渐增加,而正常工作的产品件数n(t)逐渐减少,用R(t)表示产品在任意时刻t的可靠度(Rt=n/N)。2.可靠寿命[CR(tr)];它与一般理解的寿命有不同含义,概念也不同,设产品的可靠度为R(t),使可靠度等于规定值r时的时间tr的,即被定义为可靠寿命。3.失效率(故障率)
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