JPH05223873A - 信頼性試験装置 - Google Patents

信頼性試験装置

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JPH05223873A
JPH05223873A JP2961092A JP2961092A JPH05223873A JP H05223873 A JPH05223873 A JP H05223873A JP 2961092 A JP2961092 A JP 2961092A JP 2961092 A JP2961092 A JP 2961092A JP H05223873 A JPH05223873 A JP H05223873A
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JP
Japan
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failure
sample
failure determination
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rate
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Pending
Application number
JP2961092A
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English (en)
Inventor
Akira Sawada
彰 澤田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、誤った判定による故障率や寿命の
変動を抑えることにより、新規試料などでも精度よく故
障を判定し、試験対象試料に対して正確な信頼性評価を
行うことにある。 【構成】 試料12の特性値と故障判定基準とに基づい
て前記試料の故障を判定する故障判定手段14と、この
故障判定手段によって故障と判定されたとき、過去の特
性値,今回の特性値を選択的に用いて増加率,分散およ
び偏差値の何れか1つ以上を算出する再評価値算出手段
16〜18と、この再評価値算出手段によって算出され
た値から故障判定手段による故障判定が適切であるか否
かを評価し、当該故障判定が適切でないと評価したとき
故障判定基準を変更する再評価手段19とを設けた信頼
性試験装置である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、まとまった数の半導体
デバイス,電子部品,機構部品等の故障率やを寿命など
を検証するときに利用される信頼性試験装置に係わり、
特に試料の故障判定基準を適応的に変化させて正確な信
頼性評価を行う信頼性試験装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、半導体デバイスや電子部品などの
信頼性を評価する場合、例えば半導体デバイスの場合に
は数10個まとめてそれらの漏れ電流(特性値データ)
を測定し、また電子部品である例えばリレーの場合には
同じく数10個まとめてそれらの接触抵抗(特性値デー
タ)を測定し、それら試料の信頼性を評価することが行
われている。
【0003】通常,この種の信頼性試験装置には2種類
の試験があり、その1つは試料の特性値の状態変化量か
ら当該試料の劣化傾向や物性を調査する試験であり、他
の1つは試料の故障率などを求めて信頼性を評価する試
験である。なお、後者の故障率を求める場合には、予め
試験対象となる試料について過去の経験値やカタログで
定めた基準値などを用いて故障判定基準を設定し、実際
の特性値データと故障判定基準データとに基づいて試験
対象試料の故障率を評価している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、以上のような
信頼性の試験は、比較的短期間に同一製造工程で製造さ
れた試料について試験する場合には前回と同じ故障判定
基準を用いて故障率を求めてもそれほど問題はないが、
例えば新規開発試料やある一定期間放置または経過後の
試料を試験する場合は、特性値が未だ未知だったり、或
いは特性値が経時変化したりすることが多く、このため
適正な故障判定基準を設定することが困難である。しか
も、故障判定基準の値が不適切であると試料の故障率や
寿命を正確に求められない問題がある。
【0005】そこで、通常,故障率を求める信頼性評価
試験では、故障数が一定数以上になると試験を打ち切
り、試験対象試料について種々の設計改良を施すことが
行われている。
【0006】ところで、実際上の信頼性試験では、故障
判定基準の感度が高すぎる場合や低くすぎる場合があ
り、例えば感度が高すぎると試料の特性値データが変動
したとき故障と判定してしまい、本当の故障が発生する
前に試験が終了し、真の故障率を得ることが難しくな
る。
【0007】また、試験対象試料の故障判定基準は、ユ
ーザなどから要求されるカタログの規格値に基づいて定
める場合が多いが、実際に製品を作る場合にはかなりの
マージンをもって設計することが多い。このため、安易
に規格値を故障判定基準に用いると、その試料の真の故
障率や寿命を求めることができない。従って、かかる信
頼性試験装置は、適正な故障判定基準を見い出し難く、
故障率や寿命の推定値が実際の値から大きく外れてしま
う問題がある。
【0008】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、試料の故障判定結果に基づいて再評価を試みながら
誤った判定による故障率や寿命の変動を抑えることによ
り、新規試料などでも精度よく故障判定を行い、試験対
象試料について正確に信頼性評価を行う信頼性試験装置
を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、試験対象試料の特性値データと予め定めた
故障判定基準データとに基づいて前記試料の故障を判定
する故障判定手段の他、この故障判定手段によって故障
と判定されたとき、過去の特性値データおよび今回の特
性値データを選択的に用いて増加率,分散および偏差値
の何れか1つ以上を算出する再評価値算出手段およびこ
の再評価値算出手段によって算出された値から前記故障
判定手段による故障判定が適切であるか否かを評価し、
当該故障判定が適切でないと評価したとき、前記故障判
定基準データを変更するする再評価手段とを設けた信頼
性試験装置である。
【0010】
【作用】従って、本発明は以上のような手段を講じたこ
とにより、故障判定手段にて試験対象試料の特性値と過
去の経験値またはカタログの規格値などから定めた故障
判定基準との大小関係から当該試料の故障を判定する
が、新規開発試料の場合には適切な故障判定基準でなか
ったり、或いは同種の試料でも特性値が経時変化するこ
とがあ。そこで、故障判定手段において故障と判定され
たとき、再評価値算出手段において増加率,分散および
偏差値などを算出した後、再評価手段にて特性値の経時
変化や変化率の増大や偏差値の増大などを考慮しつつ故
障判定が適切か否かを再評価し、ここで故障判定が適切
でない場合には増加率,分散および偏差値に基づいて故
障判定基準を適応的に変更するので、誤った判定による
故障率や寿命の変動がなくなり、効率よく、かつ、高い
精度で信頼性を評価することができる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【0012】図1は本発明に係わる信頼性試験装置の一
実施例を示す機能ブロック図である。同図において11
は同種の複数の試料からなる試料群12の各試料の特性
値を測定するセンサー群であって、これらセンサー群1
2で測定された特性値データはデータベース13に格納
され、さらに故障判定手段14に送られて故障判定に用
いられる。この故障判定手段14は、各試料の特性値デ
ータと故障判定基準用メモリ15に予め記憶されている
故障判定基準データとの大小比較を行い、各試料の故障
有無を判定する。
【0013】この故障判定手段14によって試料群12
の中に故障試料がある場合、図示していないが必要に応
じて例えば試料の種類ごとのカウンタに故障回数をセッ
トする一方、増加率算出手段16、分散算出手段17お
よび偏差値算出手段18により所定の演算処理を実行す
る。
【0014】前記増加率算出手段16は、故障判定手段
14から故障有りの判定を受けるとデータベース13か
ら過去の特性値データおよび今回の特性値データを読み
出して特性値の増加率を算出する機能をもっている。ま
た、分散算出手段17は、試料群12から測定された例
えば数10個の試料の特性値(母集団)がどのように散
らばっているかを算出するものであり、また偏差値演算
手段18は同じく試料群12から測定された例えば数1
0個の試料の母集団から各特性値がどの位離れているか
を算出する機能をもっている。
【0015】これら増加率算出手段16、分散算出手段
17および偏差値算出手段18によって算出された増加
率,分散および偏差値はそれぞれ故障再評価手段19に
送られる。
【0016】この故障再評価手段19は、各手段16〜
18で算出された値をもとに前記故障判定手段14で判
定された内容が適切であったか否かを再評価し、適切で
ないと判定したとき故障判定基準用メモリ15の故障判
定基準を適切な方向に変更し、一方、故障判定手段14
による判定が適切であると判定したとき、当該試料群1
2の特性値データを消去し、以後、当該試料群12の特
性値データを使用しないようにする。
【0017】次に、以上のように構成された装置の動作
について図2を参照して説明する。先ず、故障判定手段
14において試料群12から測定された特性値データを
収集し(ST1)、この特性値データと故障判定基準と
を比較する(ST2)。ここで、各特性値データが故障
判定基準よりも小さく故障なしの試料と判定するとステ
ップST1に戻り、次の試料の特性値データについて故
障判定を行い、以後,ステップST1,ST2の処理を
繰り返し継続する。
【0018】ステップST2において試料が故障である
と判定したとき、同種の試料について以前にも同様の故
障が検出されたか否かを判断する(ST3)。ここで、
当該試料が以前にも例えば2回以上故障したと判定した
とき当該故障の試料を除外し、ステップST1に戻る。
【0019】一方、ステップST3において以前に故障
が検出されていない試料であると判定すると、引き続
き、例えば増加率算出,分散値算出および偏差値算出の
処理に移行する。つまり、増加率算出手段16は、デー
タベース13から同種の試料の過去の特性値(例えば平
均値)を取り出し(ST4)、この特性値と今回の当該
試料の特性値との間で増加率を算出し(ST5)、増加
率が小さいか大きいかを判断する(ST6)。増加率が
小さいと判断したとき、試料群12全体の特性値の分散
を算出する(ST7)。但し、この分散の算出に当た
り、一度でも故障が検出された試料についてはその試料
の特性値を母集団の分散の算出には用いない。分散の算
出に用いると、結果として真の母集団の形が現れないだ
めである。つまり、突発的なデータの変動による母集団
の分散の乱れを抑えることができる。
【0020】以上のようにして分散を求めたならば、次
にステップST8で分散が小さいか否かを判断し、ここ
で分散が小さいと判断したとき、次のステップST9に
移行し故障判定手段14で故障と判定された試料単体の
特性値について試料群全体の特性値との偏差値を算出す
る。そして、ステップST10において偏差値が小さい
か否かを判断し、偏差値が小さいと判断したときには故
障判定手段14の故障判定が適切でないと判定し、前記
故障判定基準用メモリ15の故障判定基準を変更する
(ST11)。
【0021】なお、ステップST6,ST8,ST10
において増加率,分散および偏差値がそれぞれ小さくな
いと判断されたときには、その試料は完全な故障である
と断定する。また、ここで、一度でも故障と断定された
試料については故障判定基準を変更した後でも再度判定
を変更しない。
【0022】従って、以上のようなデータ処理を行え
ば、突発的な故障や試験途中で復帰してしまう故障も的
確に捕えることができ、信頼性試験の精度を向上するこ
とができる。なお、ステップST12において故障と断
定した試料数が所定数に達したとき試験は終了する。
【0023】次に、具体的に故障判定基準を変更する例
について図3を参照して説明する。同図において横軸は
試験時間ないしは経過時間を表し、縦軸は各試料の特性
値を表す。また、L1 は故障判定前に予めメモリ15に
格納されている故障判定基準を示す。
【0024】今、例えば時刻T1 においてセンサー群1
1で測定した試料群12の特性値が図示S1 のごとく分
布しており、その他,AおよびBの特性値を持つ試料が
存在していたとする。一方,メモリ15には故障判定基
準L1 が格納されているものとする。その結果、故障判
定手段14は、上記特性値と故障判定基準L1 とに基づ
いて故障判定を実施したところ、AおよびBの特性値を
持つ試料が故障であると判定される。
【0025】ところが、同種の試料群12について時刻
2 において特性値を測定したところ、特性値の経時変
化により分布が図示S2 のような変化したとする。ゆえ
に、このような分布S2 の場合にはその多くの試料の特
性値が故障判定基準を越えてしまい、その多くの試料が
故障であると判定されてしまう。しかし、これは経時変
化による特性値の変動であって、真の意味での故障であ
るとは言えない。つまり、試料の特性値の変化によって
故障を判定するには、増加率算出手段16、分散算出手
段17および偏差値算出手段18などの算出結果に基づ
き、故障再評価手段19により母集団の経時変化や突発
性(変化率の増大,偏差値の増大など)を考慮し、適正
な故障判定基準を設定する必要がある。
【0026】このことは、故障再評価手段19において
以上のような評価を加えながら故障判定手段14の判定
結果が適切でないとき、母集団がS2 のごとく経時的に
変動した場合、図示L2 のように故障判定基準を変更す
るものであ。但し、Bの試料のように一度故障と判定さ
れた試料については、母集団が変動し故障判定基準が変
化しても故障が復帰したことにはならない。従って、か
かる場合には当該試料に関する特性値データは処理対象
から除く必要がある。
【0027】なお、上記実施例では半導体デバイス,電
子部品,機構部品等の試験対象を想定しているが、これ
らの試験対象に限らないこと、また本装置では増加率,
分散および偏差値以外の値でも適宜適用できることは言
うまでもない。その他、本発明はその要旨を逸脱しない
範囲で種々変形して実施できる。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、試
験中に故障と判定されたとき、その試験途中で得られる
試料の特性値から変化率や分散などを求め、故障判定さ
れた試料に対して再評価を行い、故障判定基準を変更す
ることにより、誤った判定による故障率や寿命の変動を
抑えることができ、よって新規試料などでも精度よく故
障を判定でき、試験対象試料に対して正確な信頼性評価
を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係わる信頼性試験装置の一実施例を
示す機能ブロック図。
【図2】 故障判定された試料について再評価を行うた
めの動作フローを示す図。
【図3】 試料の特性値の経時変化と故障判定基準との
関係を示す図。
【符号の説明】
11…センサー群、12…試料群、13…データベー
ス、14…故障判定手段、15…故障判定基準用メモ
リ、16…増加率算出手段、17…分散算出手段、18
…偏差値算出手段、19…故障再評価手段。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試験対象試料の特性値データと予め定め
    た故障判定基準データとに基づいて前記試料の故障を判
    定する故障判定手段と、この故障判定手段によって故障
    と判定されたとき、過去の特性値データおよび今回の特
    性値データを選択的に用いて増加率,分散および偏差値
    の何れか1つ以上を算出する再評価値算出手段と、この
    再評価値算出手段によって算出された値から前記故障判
    定手段による故障判定が適切であるか否かを評価し、当
    該故障判定が適切でないと評価したとき、前記故障判定
    基準データを変更する再評価手段とを備えたことを特徴
    とする信頼性試験装置。
JP2961092A 1992-02-17 1992-02-17 信頼性試験装置 Pending JPH05223873A (ja)

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JP2961092A JPH05223873A (ja) 1992-02-17 1992-02-17 信頼性試験装置

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JP2961092A JPH05223873A (ja) 1992-02-17 1992-02-17 信頼性試験装置

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JPH05223873A true JPH05223873A (ja) 1993-09-03

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ID=12280839

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JP2961092A Pending JPH05223873A (ja) 1992-02-17 1992-02-17 信頼性試験装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112276937A (zh) * 2019-07-25 2021-01-29 发那科株式会社 故障预测系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112276937A (zh) * 2019-07-25 2021-01-29 发那科株式会社 故障预测系统

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