可靠性詞彙
以下是與半導體產品可靠性相關的常用術語：
浴缸曲線
浴缸曲線通常用作視覺模型，說明產品故障率的三個關鍵時期，但未經校準以描繪特定產品系列的預期行為圖表。通常很難獲得足夠的短期和長期故障資訊，以實際使用校準的浴缸曲線對大量產品建模，因此會使用可靠性建模估算。
- 早期故障率（或嬰兒死亡率）：此階段的特點是初始故障率相對較高，但會迅速下降。
- 正常生命期：此階段的故障率在裝置的使用壽命期保持穩定。故障率以 "FIT" 單位描述，或以小時為單位表示為"平均故障間隔時間" (MTBF)。
- 磨損階段：此階段表示內在磨損機制開始佔主導地位，故障率開始呈指數級增長。產品使用壽命通常定義為從初始生產到磨損開始的時間。
故障率
故障率是在時間 t 發生故障的條件機率，即裝置存活到給定時間 t 時發生故障的概率。
它也可以表示為在 t 和 t+ ΔT 之間的時間間隔內，每個單位時間發生故障的裝置數，以及佔存活到時間 t 的裝置的比例。
如圖所示，產品早期使用期間，故障率隨時間的變化開始時很高，然後迅速下降。在使用壽命階段，故障率是恆定的。隨著材料退化磨損，故障率隨時間的推移而持續上升。
故障率術語
對於給定的樣本大小 n，將在 t 小時後會出現 m 次故障
操作時數-如果在記錄到故障計數「m」之前，「n」已操作「t」小時，則
λavg –平均故障率
FIT –時間故障，每工作十億個小時發生故障的裝置數量。
您可使用 TI 的可靠性評估算器獲取大多數 TI 零件的 FIT 率。
DPPM –百萬分之不良率，亦稱為每百萬出貨產品中的故障裝置數量。
MTTF（平均故障時間）= (t1+t2+t3+….tm)/m
這是發生故障的平均時間。MTTF 用於不可修復系統的情況。
T50（中位故障時間）= 50% 的裝置發生故障所需的時間。
一半故障發生在 T50 之前；另一半發生在 T50 之後。主要用於故障分布的統計處理。若故障時間呈現常態分布，則 T50 與 MTTF 相同。
MTBF（平均故障間隔時間）= [t1 + (t2- t1) + (t3 – t2) ….(tm – tm-1)]/m = tm/m
MTBF 是相鄰兩次故障之間的平均時間。MTBF 用於可維修系統的情況。這實際上是指兩次故障之間的平均正常運作時間，因為不包括維修時間。
機率分布
機率分布是裝置隨時間發生故障比例的圖形或數學表示。對於有限的離散故障樣本，此分布通常以直方圖形式呈現。此分布的曲線形狀由機率分布函數 (PDF) 以數學方式表示。
概率密度函數 f(t)：此函數表示在特定時間 t 發生故障的概率，如 f(t).Δt
面積 f(t).Δt 還可以預測特定時間 t 的預期故障次數。
分布函數 F(t)：表示到給定時間「t」為止的累計故障數。
可靠性函數 R(t)
存活到時間 t 的概率。換言之，它是存活到時間 t 的裝置所佔的比例。
發生故障和存活的總比例之和為 1。
R(t) + F(t) = 1
根據先前所述 f(t)、F(t)、R(t) 和 l(t) 的定義
當故障率 l(t) 為恆定時，可靠性函數會呈指數分布。
對於恆定的故障率，例如在浴缸曲線的正常生命週期階段，指數分布對故障概率和使用壽命的模型非常有用。
韋伯分布
韋伯分布是由瓦洛迪 · 韋伯創造的連續機率分布。在可靠性方面，它用於時變故障率。
在實踐中，故障概率由 3 參數韋伯分布建模：
η、β、γ 是由應力測試故障裝置確定的參數。
在大多數情況下，建模可靠性只需要兩個參數，韋伯分布可簡化為：
β 被稱為「韋伯斜率」，而 η 則稱為該分布的「特徵壽命」。
浴缸曲線的三個階段——早期故障、使用壽命和磨損——通常具有不同的故障分布形狀，如圖所示。
韋伯分布是一種功能強大的數學函數，通常只使用兩個可調參數——β 和 η，就可以呈現浴缸曲線的所有三個階段。
這通常用於可靠性建模。