产品可靠性与标准选择

可靠性是指产品在规定的使用条件下，在规定的范围（如时间、公里数）内，完成规定功能的概率（可靠度）。可靠性定义的要素有三个“规定”：

一是规定条件，指集成电路工作的电压、温度条件等。工作温度越高，电压越高，集成电路与器件承受的负荷越重，失效的概率就越高，所以可靠度的规范一定要限定器件工作的条件，工作负荷量越大（如时间、公里数），器件失效概率越高。

二是规定功能，是指集成电路或器件功能测量的某些指标参数。硬的指标就是“Yes or No”，能，或是不能，比如说击穿特性：一旦栅氧化层被高压击穿，就不可回复，器件也就因此失效。软的指标是指器件仍然可以工作，但是性能不如初始的状态优良，所以“软指标”必须要对参数予以度量并规定是小的界限。如微处理器的最大工作频率（fmax）会随着使用的时间蜕化而减小，可以规定一个下限；不可小于2 GHz作为衡量CPU可靠性与寿命的一个标准。又如对于集成电路的基本器件MOSFET，通常规定源漏饱和电流（ID（sat））不得低于90%的初始值，等等。(www.xing528.com)

三是规定的范围，对于集成电路元器件，往往就是它的使用寿命。不同的应用场合对这个寿命有不同的要求，比如宇航应用对于这个寿命的要求就极高，所以这个“规定的范围”一定要考虑具体的应用场合。此外，可靠性与价格有直接的关联，对产品的可靠性要求越严，成本就越高，价格相应也高。传统上的集成电路通常沿袭其他行业对寿命的要求，比如通常要求10年以上。所以，早期对MOSFET的寿命要求大都规定为10年。但是当今，电子产品更新换代日益频繁，比如手机的平均更换频率为3年，这种产品的“心理”寿命比产品的“物理”寿命要来的短得多，所以这个“规定的范围”还与市场的具体情况有关。选择合适的可靠性标准会是一个平衡多种因素的最终结果。