Độ tin cậy hệ thống Thử nghiệm độ chín chắn của thiết kế

Chương này thảo luận về giai đoạn phát triển dùng phép thử nghiệm tính chín chắn của thiết kế DMT cho ICS, thiết bị hỗn hợp và các lắp ghép để bảo đảm độ tin cậy cao trong các ứng dụng dài hạn (10 năm). Các thie1t bị và bộ phận lắp ghép là đại diện cho phần lớn các sản phẩm trong công nghệ IC.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Độ tin cậy hệ thống Thử nghiệm độ chín chắn của thiết kế TH NGHI M ð CHÍN CH N C A THI T K1. M ñu Chương này th o lu n v giai ño n phát tri n dùng phép th nghi m tính chín ch nc a thi t k DMT (Design Maturity Testing) cho ICs, thi t b h n h p và các l p ghép ñb o ñ m ñ tin c y cao trong các ng d ng dài h n (10 năm). Các thi t b và b ph n l pghép là ñ i di n cho ph n l n các s n ph m trong công ngh IC ( hình 1). DMT d a trên phương phápth ng kê l y m u các k ho ch, bư cñ u dùng th nghi m v môi trư ng,b o ñ m l à s n ph m b n v ng ñư ctrong ñi u ki n tr c tr c a tu i th ,t o h ng hóc tai bi n (catastrophic)khi s d ng. Xác minh này bao g mcác th nghi m gia t c nh m ti t ki mth i gian và ti n b c mà v n b o ñ mñ tin c y c a s n ph m. Do h u h tcác quy t ñ nh ch y u ñ u d a trêncác th nghi m d ng này, c n có kho ch ñ b o ñ m ý nghĩa th ng kê c a phép th phù h p v i ñ tin c y mong mu n. Chương này mô t phuơng pháp DMT cùng các mô hình liên quan cho các thnghi m gia t c, ñ tin c y th ng kê, cũng như biên tin c y c a xác su t thành công-th tb i. Các th t c th nghi m hi n ñ i nh t c n k t h p v i ti m năng c a s n ph m m i,k năng v thương mãi t t nh t, kh năng c a các thi t b m i và các hi u bi t m i v cơch h ng hóc ti m tàng. M c tiêu ch y u c a DMT là xác ñ nh khi nào thì thi t k kh pv i các m c tiêu do DMT ho ch ñ nh, là: • Minh h a c p ñ tin c y c a s n ph m • Cung c p k ho ch th nghi m có ý nghĩa th ng kê nh m bi n minh cho vi c cân b ng gi a y u t b o v ñ tin c y v i và các chi phí ph i c ng thêm; và • Cung c p k ho ch hư ng d n cho k sư ñ th nghi m xác minh các tiêu chu n ch p nh n ñư c. Các tài li u v k ho ch DMT c n bao g m các y u t tin c y th c t sau - DMT nh m cung c p k thu t m m d o hơn khi phân tích xác minh.2. T ng quan v ho ch ñ nh DMT DMT mô t m t m c c a ñ tinc y s n ph m giúp xác minh v t c ñh ng hóc c a s n ph m. M c tiêu tin c ylà xác minh các yêu c u c a m t thi t kñ c thù kh p ñư c yêu c u c a kháchhàng. B n th nghi m stress ch y u c nth c hi n là: Tu i th khi ho t ñ ng v inhi t ñ cao (HTOL:High-TemperatureOperating Life), chu kỳ nhi t ñ , rungñ ng, và nhi t - m ñ (THB:Temperature-Humidity-Bias) (xem hình 2). Các th nghi mvà m c tiêu s ñư c th o lu n chi ti t hơn trong ph n dư i ñây. M i th nghi m nh nm nh ñ n m t c p ñ c a ch ñ h ng hóc. Tuy nhiên, m i th nghi m thư ng dùng ki nth c quá kh nh m tăng cư ng lên c p ñ cao hơn trong m t s ch ñ h ng hóc. Do ñó,ñ tin c y c n ñư c qui ñ nh thích h p cho t ng th nghi m. T c là khi thi t l p ñ nhlư ng m t m c tiêu tin c y cho s n ph m, thì c n phân nh ra. Thí d , m t s h ng hóctrong công ngh THB, chu kỳ nghi t, và ch ñ h ng hóc HTOL ñã tìm ñư c ñem sosánh x p x l n lư t v i 20%, 30%, và 50%, trong khi m t s th nghi m như rung ñ ng(vibration) thì c n ph i ñư c thi t k ñ minh h a kh năng c a h th ng. M c tiêu tinc y, các th nghi m ñ c thù c n th c hi n, và hư ng d n ph thu c vào n n công nghmà thi t k ñư c xây d ng. Như th , phát tri n m t k ho ch DMT thích h p luôn c n cóhi u bi t nh t quán v n n t ng công ngh hi n h u.3. M c tiêu c a ñ tin c y DMT Tài li u v DMT ñ c trưng m t s m c tiêu tin c y (xem hình 3). M c tiêu 1, 2, 3,và 4 ít quan tr ng theo yêu c u c a ñ tin c y và các ñ c trưng th nghi m. Tuy nhiên,ñi u này không có nghĩa là ñ tin c y ít d n ñi, do y u t tin c y dài h n và các thnghi m thư ng t t hơn so v i các tiêu chí ñã ñu c xác ñ nh. Các yêu c u th nghi mcung c p b o ñãm ñ tin c y cao do DMT thư ng ñư c ñ c trưng theo th t c khôngh ng hóc (zero-failure) như mô t dư i ñây. Hư ng d n t o ra m c tiêu thích h p v i kỳv ng c a khách hàng ñ i v i s n ph m. Thông thư ng thì ñ u b ng nhau, khi s ph n ttrong quá trình h n h p và l p ghép tăng, thì t c ñ h ng hóc n i t i cũng tăng theo. Nhưth , m c tiêu nên ñư c hư ng d n t s ph n t ñ m ñư c trên quá trình h n h p hay l pghép. Tuy nhiên, nên dùng m t mô hình d báo ñ tin c y, thí d như mô hình c a quânñ i (MIL STD) 217 hay phân tích Bellcore trong ñánh giá. (xem chương 11). Hơn n a, ,DMT thu ng yêu c u t t c m i s n ph m ph i ñ t ñư c các m c tiêu 1, 2, 3, hay 4 thôngqua th t c th nghi m không h ng hóc (zero-failure).4. Các phương pháp DMT ð chín ch n c a s n ph m c n bao g m c ñ tin c y c a quá trình và s n ph m.Trư c khi ñưa vào s n xu t, s n ph m c p beta c n ñ t m c DART (Design AssessmentReliability Testing) tương t như trong chuơng 3. Giai ño n này bao g m các th nghi mHALT (Highly Accelerated Life Testing). Khi s n ph m ñã s n sàng cho DMT, thì quátrình ñư c xem là ñ t m c chín ch n. Sau khi ñ t m c c ng giai ño n DART, thì c nth c hi n DMT. L p ghép là m t thí d t t c a quá trình DMT do chúng là s n ph mph c t p. Theo hình 4, thì th nghi m l p ghép tiêu bi u thư ng g m 15 kh i (B1–B15).M i kh i ñ u có tư li u là m t th quá trình. ð thi t l p ...