半導體可靠度分析與設計課程



課程簡介 – 2

半導體積體電路的可靠性設計是在產品研製的全過程中,以預防為主、加強系統管理的思想為指導,從線路設計、版圖設計、工藝設計、封裝結構設計、評價試驗設計 、原材料選用、軟體設計等方面,採取各種有效措施,力爭消除或控制半導體積體電路在規定的條件下和規定時間內可能出現的各種失效模式,從而在性能、費用、時間(研製、生產週期)因素綜合平衡的基礎上,實現半導體積體電路產品規定的可靠性指標。


課程目的

產品從設計、製造到使用的每一個環節中都有可靠性問題,如果在每一個環節都進行統計分析、採取措施、開展工作,將這些影響因素降到最低水準,產品的可靠性就會明顯提高,顧客也會更加滿意。學習和應用可靠性技術對企業的作用如下:

1.  有利於提高產品品質,能生產出顧客更滿意的可靠性高的產品,從而增加市場份額;

2.  有利於保證高性能的、高精尖的、大規模的複雜產品的可靠性和維修性;

3.  有利於新產品的開發與研製,達到更低的全壽命週期費用、更短的開發時間等;

4.  通過提高產品的可靠性,確保產品更高的穩定性;

5.  減少因產品品質與可靠性問題而引起的索賠等經濟損失,提高經濟效益。

本課程是可靠性產品設計、開發與分析的一門基礎課程,實戰性強,提供了豐富的例子和真實案例,使參訓人員在輕鬆活躍的氛圍中,掌握基本原理和知識,分享實踐經驗和技巧,並在交流中增加收穫。課程內容主要包括:可靠性基本概念與關鍵術語,常用壽命分佈及其識別,對於壽命資料的保證分析,可靠性試驗計畫,多種失效模式,常用壽命分佈分析的參數方法,常用壽命分佈分析的非參數方法,可修復系統的可靠性分析,加速壽命試驗的基本理論及其統計分析方法,可靠性模型的分析與建立,可靠性指標及其內在關係,可靠性指標的選擇與論證,建立可靠性模型的程式,確定產品的定義,框圖分析,故障樹(FTA),建立可靠性模型,P-Diagram,可靠性指標的論證、分配與預計,六西格瑪可靠性設計簡介,可靠性管理簡介等。

可靠性的理論研究需要用到很多高深的統計學知識,對一般應用人員來講,完全搞懂這些統計理論是很難在短時間內實現的,但MINITAB軟體會說明我們具體地實現這些分析而無須理解高深理論。學習可靠性的最好辦法是將學習方法與實際問題結合起來進行,重要的是搞懂有關概念,學會用軟體計算與分析,並能理解計算與分析結果的含義。


培訓對象

失效分析工程師、可靠性工程師、品質工程師、工藝集成工程師、TD研發工程師、自動控制工程師、動力維修工程師、產品測試工程師、合格率工程師、工程與品質經理、產品經理及相關管理人員等。


課程目標

l  向學員介紹可靠性的基本概念與關鍵術語,掌握可靠性基礎知識。

l  為達到產品的可靠性要求而開展的一系列設計、研製、生產、試驗和管理工作。並針對回饋資訊,提出改進方案。

l  結合工程實踐和案例剖析,能夠做到舉一反三、融會貫通,深入瞭解可靠性工作的精髓。

l  用較短時間,快速發現產品可靠性存在的缺陷,提出改進方案。

l  提高可靠性工作效率,加強可靠性工作效果,達到減少全壽命週期費用的目的。

l  借助統計軟體MINITAB可靠性模組進行可靠性設計與分析,使工作高效快捷。

 

日程表(2)

1. 課程簡介

2.可靠度定義與概念

Ÿ 為什麼可靠度是非常重要的

Ÿ 什麼是可靠度,它有那些量測值

Ÿ 常用可靠度分佈

Ÿ 練習 - 收集可靠度數據

Ÿ 使用Minitab分析與參數和非參數方法的完整數據

Ÿ 使用Minitab分析與參數和非參數方法的刪失數據

Ÿ 比較根本原因、比較多個失效模式之間的影響性(完全和刪失數據)

Ÿ 以參數和非參數方法,比較多個組,設計,產品是否有差異。

3. 半導體可靠性設計指標

1)  穩定性設計指標

2)  極限性設計指標

3)  可靠性定量指標

4)  應控制的主要失效模式

4.影響半導體之可靠度的主要因素

Ÿ 熱載子效應 (Hot-Carrier Effect)

Ÿ 電子遷移效應 (Electromigration)

Ÿ 氧化矽膜之可靠度量測 (Silicon-Oxide Film)

Ÿ 元件縮小時之可靠度問題 (Device Scaling)

Ÿ CMOS門閂閉鎖現象 (COMS Latch-up)

Ÿ 封裝技術之可靠度 (Package Technology)

5.積體電路可靠性設計的基本內容

Ÿ 線路可靠性設計

Ÿ 版圖可靠性設計

Ÿ 製程可靠性設計

Ÿ 封裝結構可靠性設計

Ÿ 可靠性評價電路設計

6.半導體可靠性設計技術

Ÿ 耐電應力設計技術

1)       抗電遷移設計

2)       抗閂鎖設計

3)       防靜電放電設計

4)       防熱載流子效應設計

Ÿ 耐環境應力設計技術

1)       耐熱應力設計

2)       耐機械應力設計

3)       耐輻射應力設計

4)       耐軟誤差效應設計

5)       耐化學應力與生物應力設計

Ÿ 穩定性設計技術

1)       線路穩定性設計

2)       版圖穩定性設計

3)       工藝穩定性設計

7.半導體可靠度的測試方法

Ÿ 加速測試因子與取樣數

Ÿ   練習: 加速測試數據分析

Ÿ  

上課分組: 建議將學員分分為4-5個小組,每組選定一位組長並且於課前準備與可靠度相關的問題與數據作為上課演練及後續的應用。


課後考試: 為了增進學員對課程知識的理解並增強學習的效果,將於課後一個月內進行線上考試,及格成績80分,不及格得予補考一次。