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2019 | OriginalPaper | Buchkapitel

10. Acceleration Factor Modeling

verfasst von : J. W. McPherson

Erschienen in: Reliability Physics and Engineering

Verlag: Springer International Publishing

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Abstract

In reliability physics and engineering, the development and use of the acceleration factor (AF) is fundamentally important to the theory of accelerated testing. The AF permits one to take time-to-failure (TF) data very rapidly under accelerated stress conditions, and then to be able to extrapolate the accelerated TF results (into the future) for a given set of operational conditions. Since experimental determination of the AF could actually take many years, the AF must be modeled using the TF models introduced in Chap. 5. Since the AF must be modeled, it brings up another important question—how does one build some conservatism into the models without being too conservative?

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Fußnoten
1
Note: for the reliability engineer, this is very exciting because the acceleration factor permits one to effectively take a crystal-ball look into the future as to what will happen!.
 
2
Time-to-failure for materials/devices is strongly process dependent. Small micro-structural differences in the material can lead to device-to-device variations producing different times-to-failure.
 
3
Kinetic values are given in Chaps. 12 and 13 for various failure mechanisms. Also, kinetic values (n, γ, Q) for various failure mechanisms can be found in reference materials, e.g., the IEEE International Reliability Physics Symposium Proceedings.
 
4
The fact that the AF depends only on the kinetics of failure (n, γ, Q) and not on device-to-device variation (due to slight materials/process differences) is very important. This means that, for a single failure mechanism, all devices of the time-to-failure distribution should be accelerated by the same amount.
 
5
An example of the physics-of-failure changing can be easily found from electromigration-induced failure in aluminum metallizations (discussed in Chap. 12). At relatively low temperatures, the Al-ion transport is dominated by grain-boundary diffusion with activation energy Qgb. At much higher temperatures, the transport is dominated by bulk (within-grain or lattice) diffusion with activation energy Qbulk, where: Qbulk > Qgb.
 
Literatur
McPherson, J.: Accelerated Testing. In: Electronic Materials Handbook, Vol. 1 Packaging, ASM International, 887 (1989).
McPherson, J.: Reliability Physics. In: Handbook of Semiconductor Manufacturing Technology, 2nd Ed., Marcel Dekker, 959 (2000).
McPherson, J.: Reliability Physics and Engineering. In: Handbook of Semiconductor Manufacturing Technology, 2 CRC Press, 30–1 (2008).
Metadaten
Titel
Acceleration Factor Modeling
verfasst von
J. W. McPherson
Copyright-Jahr
2019
Buch
Reliability Physics and Engineering

Print ISBN: 978-3-319-93682-6

Electronic ISBN: 978-3-319-93683-3

Copyright-Jahr: 2019

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-319-93683-3_10

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    Bildnachweise