신뢰도 관리

비용과 신뢰도에 대한 관계 그래프

 

 

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제품의 신뢰도는 곧 기업의 신뢰도! 품질보증 부서의 신뢰도 계산법!

 

 

1) 제품의 품질 신뢰도 Up
→ 초기 제품의 비용 Up
→ 제품의 지원 비용 Down

2) 제품의 품질 신뢰도 Down
→ 초기 제품의 비용 Down
→ 제품의 지원 비용 Up

 

신뢰성
제품이 주어진 사용 조건 아래서 의도하는 기간 동안 정해진 기능을 성공적으로 수행하는 능력(or 성질)

 

고장률
어떤 제품이 t 시점에서 순간적으로 고장이 날 확률

 

1) 초기 고장
제품 설계나 공정결함이 원인인 고장입니다.
결함의 안정화가 필요하죠.

2) 우발 고장
과부하 발생에 의한 고장 등이 원인으로
우발적으로 고장이 발생하는 시기입니다.

3) 마모 고장
제품의 수명이 다 되어가면서
고장률이 기하급수적으로 증가합니다.

 

 

 

 

신뢰성 계산

Black's Equation (블랙의 방정식)

 

 

이 블랙의 방정식은
반도체 회로의 평균 고장 시간에 대한 수학적 모델입니다.

MTTF 는 Mean Time To Failure 로,
평균 고장 시간을 나타냅니다.

각각,
A = 상수
J = 전류 밀도
Ea = 활성화 에너지
K = 볼쯔만 상수 (1.38 ×10^-23 J/K)
T = 온도 (K)
n = 모델 상수

 

>>온도와 전류가 증가할 수록 고장 시간이 줄어든다는 것

 

 

가속테스트(Acceleration Test)

사용조건보다 가혹한 조건을 부과하여 소자의 고장 메커니즘을 촉진

 

 

예를들어,
반도체가 1mA, 80°C에서 사용된다면
테스트조건은 4mA, 320°C에서 실시하는 것입니다.

가속테스트는 가속인자(Acceleration Factor)를 사용합니다.

신뢰성 계산을 예시로 들어보면,
다음과 같습니다.

<출처: Dohle, Rainer & Gorywoda,Marek & Kandler, Bernd & Burger, Bernd. (2015).Study on electromigration in flip chip lead-free solderconnections with 40 micron or 30 micron diameter on thin film ceramicsubstrates>

1. 가속 테스트로 표준편차 산출
2. 가속 팩터를 통해 실제 사용조건에서의 시간 계산
3. 실제 조건에서의 수명 산출