JPS6168569A - 電子装置を鑑別するための最大温度の決定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は電子部品、ＬＳＩ回路、印刷回路カードもしく
はボードの応力鑑別法に関する。さらに具体的には、本
発明は電子部品もしくはカード等の所与の群に対する経
済的なバーンイン（試動作）即ち応力鑑別プログラムを
与えるための最適時間及び温度を決定する方法に関する
。

Ｂ、開示の概要 本発明に従い電子部品、印刷回路カードもしくは回路ボ
ードの応力鑑別のだめの最適パラメータ決定方法が与え
られる。統計的に十分なカードの群が選択され、３つの
サンプルに分けられる。第１のサンプルは温度階段応力
テストを受けて応力鑑別（スクリーニング）のための温
度の上限を決定するのに使用される。第２及び第３のサ
ンプルは異なる低い温度で各々寿命テストされ、テスト
のだめの最適活性化エネルギが決定される。活性化エネ
ルギは新らしいアレ−１ウス・モデル（Ａｒｒｈｅｎｎ
ｉｕｓ　　ｍｏｄｅｌ）によって計算され、予じめ選択
された動作温度もしくは高温での理想的バーンイン時間
を決定するのに使用される。この様にして最適の応力鑑
別法が与えられる。

Ｃ１従来技術 電子回路の複雑さが増大するにつれ、使用にあたって、
その信頼性が重大になった。この結果、効果的な設計評
価、カストマ−の信頼性及び保守プログラムを与えるた
めに電子システム内に埋込１れた回路の信頼性について
の定量的な情報を得るという重大な必要性が生じた。

電子回路の疲労機構の評価に多くの努力が向けられてい
る。種々の電子部品に関して寿命テスト及び信頼性モデ
ルの作成のだめの色々なプログラムが開発された。電子
部品の信頼性が高い事及び寿命が長い事が経済性よりも
重視される軍事及び宇宙システムでは特に色々なプログ
ラムが開発されている。

信頼性について一般に知られた初期時点での特徴を表わ
すものは部品群の故障率を使用の動作時間に対してプロ
ットした所謂バスタブ曲線である。

この様な寿命テストについての現場データは成る部品の
場合に初期の寿命故障率が後期の寿命故障率よりも著し
く高い事を示している。この結果、テスト・プログラム
で初期の寿命故障を推定するのにバーンイン・テストを
使用する事に関心がもたれ、これによって実際の動作時
間で部品は高い信頼性を示す様になった。この方法は殊
に適切な量の寿命テスト・データが得られる様な成る型
の部品については成功した。しかしながらバスタブ曲線
はすべての型の集積回路の信頼性を特徴付ける様に正確
な手段ではない事が判明した。その上、ＬＳＩ回路の様
に回路の設計が急速なテンポで変更される場合には、今
日の通常の慣例での設計変更フェイズ内で寿命のテスト
・データを蓄積する事は出来ない。

他の型の鑑別法には部品の故障を加速するために高温も
しくは高圧サイクルを使用するものがある。これ等のテ
ストも又不正確である事がわかった。それはテストを受
ける部品の群の残りの部分に損害を与え々いて初期の寿
命故障を与えるのに温度もしくは電圧のどの様な最大の
安全レベルを使用してよいかを正確に決定する手段がな
いからである。

化学反応の場合の温度加速は次のアレｍ＝つス式によっ
てか々り良く近似されている。

この式は化学物質間の反応速度定数Ｒが温度Ｔ、及び特
性定数ｋ、所与の物質を互に反応させるのに必要な活性
化エネルギＥＡの関数である事を示している。工学の分
野で化学反応速度定数を部品の故障率で置換えて、この
式を電子ハードウェアの温度鑑別（スクリーンニング）
に拡張し、この法則が低温ではうまくあてはまるが、高
温ではあてはまらない事を発見した。例えば１９８０年
刊コンピュータ・ザイエンス・プレス社のアイ・イー・
アルセニオルト及びアイ・エイ・ロバーツ著の１電子シ
ステムの信頼性及び保守容易性」（Ｉ。

Ｅ、Ａｒ５ｅｎａｕｌｔ　　ａｎｄ　　Ｔ、Ａ、　　Ｒ
ｏｂｅｒｔｓ。

’Ｒｅ１ｉａｂｉｌｉｔｙ　　ａｎｄ　　ｍａｉｎｔａ
ｉｎａｂｉｌｉｔｙｏｆ　　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　　
Ｓｙｓｔｅｍｓ”　　ＣｏｍｐｕｔｅｒＳｃｉｅｎｃｅ
：Ｐｒｅｓｓ　、　１９８０　）を参照されたい。

この論文で論じられている温度範囲は２７５℃にも及ん
でいる。電子ハードウェアの故障のメカニズムは二様相
（ｂｉｍｏｄａｌ）を呈し、通常初期故障（ｍｏｒｔａ
ｌｉｔｙ）、異常故障及び主故障と呼ばれている。アー
レニウス式、寿命テスト・データ及び故障もしくはこれ
等の故障の６つのモードの分布に基づいて鑑別を行う種
々のモデルが開発された。これ等のモデルの内置も広く
使用されているものは、おそらく軍用のために米国国防
省によって開発されたＭＩＩ、−ＨＤＢＫモデルである
。

このモデルは種々の部品に関する寿命テスト・データに
基づいたものであり、テストされる部品群に影響を与え
る事が認められている種々の故障機構に関連して仮定さ
れた活性化エネルギ・レベルに究極的に依存するアーレ
ニウス係数を取入れている。ＭＩＬ−ＨＤＢＫモデルは
１６８時間バーンイン・テストを推賞し、これが軍需品
納入者及び設計者によって広く受入れられてる。テスト
は動作温度もしくは任意に選択された高温度で遂行され
る。

種々の他のモデルはレイノルズによって論ぜられている
。例えば１９８２年北オランダ出版株式会社刊の１電気
及び電子部品及びシステムの信頼性」なる論文集中のフ
レデリック・Ｈ・レイノルズの論文「測定用及びモデル
集積回路の故障率」（’Ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　　ａｎｄ
　　ＭｏｄｅｌｉｎｇＩｎｔｅｇｒａｔｅｄ　　Ｃ１ｒ
ｃｕｉｔ　　Ｆａｉｌｕｖｅ　　Ｐａｔｅｓ、”Ｆｒｅ
ｄｅｒｉｃｋ　　Ｈ，Ｒｅｙｎｏｌｄｓ、ｐｕｂｌｉｓ
ｈｅｄｉｎ　　Ｒｅ１ｉａｂｉｌｉｔｙ　　ｉｎ　　Ｅ
ｌｅｃｔｒｉｃａｌ　　ａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　
　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｎｔｓ　　ａｎｄＳｙｓｔｅｍｓ、
Ｎｏｒｔｈ　　Ｈｏ１ｌａｎｄ　　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎ
ｇＣｏｍｐａｎｙ、１９８２　）を参照されたい。

１６８時間のバーンイン温度ルーチンは商業用には費用
有効性でない事が認められた。さらに電子回路の所与の
群に関する二様相もしくは多様相故障機構のテストに関
する、任意に選択された温度の使用は最適テスト・プロ
グラムを与えない事もわかっている。従ってこの様な応
力テスト・プログラムで故障によって除去される製品は
除去される事が望まれている初期製品の理想的々量を多
かれ少なかれ含んでいる。さらにこのプログラムによっ
て除かれる製品は所望の値よりもか々り多い異常故障分
布を含んでいる。現在の時点では、高価な軍用システム
のすべてを除き、コスト因子が電子回路の有効な寿命テ
ストの隘路になっている。しかしながら、この様なシス
テムの場合には初期及び異常故障のほとんどを除去し、
主寿命に関して信頼性を示す部品を残す様々正確な寿命
テストを行うのに必要な温度及び時間を推定する必要が
依然残されている。

Ｄ１発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は電子部品、印刷回路カード及びボード及
びＬＳＩ回路の応力鑑別のだめの最適パラメータを決定
する方法を与える事にある。

本発明に従えばこの様な電子部品の中から初期故障の予
定の部分を除去すると云って所望の効果を達成するため
に、電子部品の温度加速鑑別を行うための最適温度及び
最適時間を決定する数学的方法が与えられる。

Ｅ１問題点を解決するための手段 本発明に従えば、所内の型の電子部品もしくは回路ボー
ドの、統計学的にみて適切な群を使用する応力鑑別方法
が与えられる。選択された群は３つのサンプルに分割さ
れる。第１のサンプルは温度段階応力テストを受ける。

従って、カードの試料は各読取り時間に予定レベルだけ
温度を上昇する事によってカードの試料に段階的に応力
が加えられる。読取りは一定の時間間隔で行われる。故
障は予想される様に対数正規分布をなすので、温度段階
応力テストの結果を対数正規紙上に描くと直線になる。

従って故障率が突然増加して直１腺からずれる点が選択
されたカードで安全にテストが行われる上方の温度限界
を決定する。従ってすぐ前の温度点が加速温度テストを
行う上方の安全限界である。

カードの第２及び第３サンプルは安全なテスト範囲の下
にある様に選択され、２０°乃至３００の範囲だけ分離
された異なる温度で各々寿命テストを受ける。

カードのサンプルの各々はカードに電力を供給した状態
で一定の温度で応力が加えられる。各故障布の時間が注
意深くモニタされる。このテストは故障の分布が単峰性
（ｕｎｉｍｏｄａｌ）　　分布である限り、対数正規紙
に描くと再び直線になる。も　゛し分布が双峰性分布で
あるとＳ字曲線が得られ、三峰分布の場合には２重Ｓ字
曲線が得られる。これ等の形状から個々の故障の部分分
布が抽出され、各部分分布に属する製品の百分率が決定
される。

故、障、の夫々の分布モードに関連する製品の百分率は
以下詳細に説明される様にＳ字曲線の変曲点に見出され
る。

寿命テスト実験の各々で温度及び時間が知られるのでア
ーレニウス紙上に温度及び時間の値を描く事によって、
選択された温度及び予定寿命と等価である現場時間での
バーンイン鑑別のだめの、各分布モードに関連する活性
化エネルギの値を与える事が出来る。

活性化エネルギは本出願人によって開発されだアーレニ
ウス方程式の新らしい形を使用する割算によって確かめ
る事が出来る。

上述の方法は双峰分布の場合における初期故障を除去す
るバーンイン鑑別に応用されるが、必要々場合には異常
（気まぐれな）故障もしくは寿命故障の除去にも利用出
来る。しかし々から、現時点ではこれ等のパラメータの
だめの費用有効性テストは市販のテスタを使用する多く
の商品については行われていないと考えられる。

Ｆ、実施例 以下図面及び実験データを参照して、本発明の好捷しい
実施例について説明する。

実験全体を通して所与の部品番号の１３０枚のカードが
使用された。カードは６つのサンプルに分けられた。第
１のサンプルは温度応力テストを受け、第２及び第３サ
ンプルは異なる温度で寿命テストを受けた。カードの鑑
別のだめの上方温度限界を定めるのに温度段階応力テス
トが使用された。次の第１表は温度段階応力テストの結
果を要約しだものであり、第１図は対数正規紙上にこの
結果をプロットしたものである。上述の如く、所与の故
障モードによる電子部品の故障は対数正規分布に従う事
が予想される。従って対数正規紙」二に描いた時の故障
率もしくは特性は直線に従う事が予想される。第１図の
点１から点４迄の実験データはこの事を示している。

１ツかしながら、点５は描かれた直線からずれていて全
カード数の約２５％に当る少数部分のカードに関連する
過応力点を示している。関心があるのは早期故障を含む
この少数部分であるから、点５は特に重要である。従っ
て、第１図から少数の分布に邑る応力点は点５であり、
温度は１５０℃である事がわかる。従って点４はこの部
品番号のカードの応力テストのだめの上限の安全温度で
ある事がわかる。点４は約１４０℃の温度に対応する。

点５．６及び７はカードの大部分即ち残りの７５係のカ
ードに関する直線特性を示す。この直線からのずれは約
１７０℃に対応する点８によって表わされている。この
温度で大量のカードの故障が生ずる。これ等のずれはテ
ストを受ける特定のノノードに関して６つのモードの（
二峰性の）故障分布がある事を示している。この情報は
早期故障の鑑別に関しては重要ではないが、コストの点
でこの様々プログラムが妥当なものであるならば寿命テ
ストに関して使用出来る。

寿命テストが夫々１２０℃及び１３５°Ｃの温度で第２
及び第３のザンプルに関して遂行された。

これ等の温度は段階応力テストで決定された最大の応力
テスト温度以下にあり、妥当な範囲で離れているので選
択されたものである。こねによって寿命テストの各々で
得られたデータは初期故障モードに関する応力テストの
ための活性化エネルギを発見するのに使用される。

１２０°Ｃの場合の寿命テストの結果（サンプル数４０
）は第２図に示され、１３０℃の場合の寿命テストの結
果（サンプル数５０）は第３図に示されている。第２図
から第１の寿命テスト曲線は２重Ｓ字状をなし、彎曲点
は６５％及び２５０％の累積故障レベルにある事が明ら
かである。図面の下の部分は初期故障に対応する。第２
図（第６図）で使用された装置は論理印刷回路ボード（
ＰＣＢ）、部品番号４７９９８９０であり、・は読取シ
点、○は彎曲点、△は中央値、・・　け外挿部分を示す
ＯＡ（中央値時間）及びＳ（標準偏差）については後に
説明される。

第６図のグラフは１３５℃の寿命テストの結果を示し、
ろモード分布に対応する２重Ｓ字状をなしている。彎曲
点は夫々３％及び１０％の累積故障レベルにある。初期
故障は３係以下の部分で示されている。

サンプル数が少ない事と、初期の寿命故障の百分率が小
さいので、初期の寿命故障に対応するＳ字曲線の下の分
岐はない場合が普通である。この第１の８字の部分は第
６図に示された如く対数正規分布が直線である事を確認
した後に再構成出来る。最初のＳ字曲線の点１及び最初
の彎曲点（点１及び２間にある）間の部分は初期故障の
部分分布に属する。この部分は実際の実験データに基づ
いている。

この部分の６つの任意の点を選び、選んだ６つの点が３
係の初期部分を全体として何係の部分に当るかを計算す
る事によって直線が構成される。

この様な直線がデータ点１の右方に示されている。

さらにこの直線を５０％の累積故障レベルと交わる様に
延長する事によって初期故障部分分布に対する故障迄の
中央値時間（点Ｂ）が得られる。ろ係の５０係は１．５
係であるから点Ｂ１の位置が決められる。５０％以下の
累積百分率に対しても同じ様な過程を繰返す事によって
、追加の点が見出され、破線で図示された様なＳ字曲線
の下の分岐が再構成出来る。

活性化エネルギの値を決定するのに必要な故障迄の時間
は中央値（ＢＸＢｌ）に基づかなければならないので、
この様な新しい手順は極めて有用である。

初期故障モードのだめの活性化エネルギは第２図の点Ａ
及び第３図の点Ｂを第４図に示されたアーレニウス・グ
ラフ上に描く事によって決定出来る。活性化エネルギは
４５°の使用温度３０００現場使用相当時間によって確
立された点に関して描かれている。この結果１４０℃の
バーンイン温度では、１時間。バーンイン時間が必要と
され、１２５℃のバーンイン温度では３時間のバーンイ
ン時間が最適である。１１０℃のバーンイン温度が望ま
れる時は、９時間のバーンイン温度が理想的である。

初期故障モートに関連する活性化エネルギは以下説明さ
れる修正アーレニウス式を使用して計算出来る。

活性化エネルギの値のデータが正確である事を保証する
ために、これ等のデータを次のアーレニウス・モデルを
使用して代数的に検証した。

アーレニウス・モデルは次式で表わされる。

２つの異なる温度Ｔ１及びＴ２　（Ｔ２＞Ｔ　Ｉ　）に
対応するＲの２つの値（Ｒ１及びＲ２）を選びＲ２をＲ
１で割る事に」：つて次式を得る。

従って 従って 即ち 任意の２つの実験曲線から得られた累積故障率Ｒを夫々
の時間で割る事によって、瞬間故障率λ２、λ１を得る
事が出来る。従って式（５）は次の様になる。

ノ１ｋ　　　Ｔ　−、Ｔ　２ 式（６）の両辺の自然対数を取る事によって、２つの異
々る故障率及び夫々の絶対温度の関数として活性化エネ
ルギＥＡを表わす式（７）が得られる。

ここで ノ　＝温度Ｔ２での故障率 λ　＝温度Ｔ１での故障率 に＝８．６２３　Ｘ　１Ｏ−５ｅＶ１０Ｋ　　（ボルツ
マンの普遍定数）、Ｔ２〉Ｔ１及びλ２〉２１階段応力
テスト及び２つの寿命テストの個々のプロットから得ら
れた故障データを組合せる事によって、故障率の中央値
が次の様に与えられる。

λ“１＝０．Ｄ４３１％／ｈ（時間）　９８°Ｃ１５８
時間の応力テスト ノ゛２−０３８７％／ｈ　　　１２０℃／７５５時間の
寿命テスト ノ’３＝１．０７％／ｈ　　　　１３５°Ｃ／１４時間
の寿命テスト 式（７）を適用する事によって、 ”０．９３７ｅＶ ＝１．１３ｅＶ ””１．２６ｅＶ これ等の６つの値の平均は１．ＩＤ９ｅＶになるが、こ
の値は１．１ｅＶの実験最良推定値と一致する。

この様にして活性化エネルギの実験値１．１ｅＶは計算
実験値１．１０９ｅＶによって略検証された。

同じ様な過程が異常故障及び主故障モードに関して遂行
され、これ等の故障モードの活性化エネルギが決定出来
る。次に割算された活性化エネルギ値を使用する事によ
って、望まれる場合に寿命テスト・モデルのだめの温度
及び時間を決定する事が出来る。１７かしながら、寿命
テストはテスト時間を著しく増大１７、従って費用の点
から高品質の軍用製品を除きおそらく実用的ではないで
あろう。

本明細劉で開示された過程は経済的な電子カード鑑別法
のバーンイン・プログラムのだめの最適時間及び温度パ
ラメータを同定する有効な方法であると考えられる。

実験的実施例の詳細な説明を以下に行う。

〔実験的実施例〕

１４０枚のカード（部品番号４７９９８９０）が実験全
体を通じて使用され、標準製造手順に従って検査され、
さらに０時間の機能的故障を避けるためにボックス・テ
ストされた。

次の条件が実験全体を通じて守られた。バーンインは静
的である。相対湿度は４％を越える事が々かつた。カー
ドには論理図に従ってピンに＋５５ボルトが与えられ、
接地された。＋５５ボルトはマザー・ボードに配置が行
われた後、約２５℃の室温にあるボードのピンで測定さ
れた。各カードが適切にボードに挿入され、電力が供給
されている事を確かめるため、論理図に従いボードに＋
５０ボルトが加えられた熱い状態でカードが挿入された
。カードへの電力は室から除去される瞬間に切断された
。読取りは機能ボックス・テストによって行われた。す
べての読取りの値は室の雰囲気温度で得られた。段階的
応力テスト中の読取りはＮＩＴ、ＡＳＴＲＡＸＭＰＴＳ
基本テスタを使用し、機能ボックス・テストで行われた
。テスト・サイクルが長い事と、個別のテスタでテスト
を行うといった他の不都合によって、段階応力テストを
越える実験の読取りは機能ボックス・テストに制限され
る。

１　段階的応力 温度段階応力印加は１０℃の温度段階、何段階当り５８
時間の一定時間で行われた。例外は８５°Ｃの温度で１
１６時間行われる予備応力段階である。この実験で一つ
のロットからの４０枚のカードが段階的に１６５°Ｃの
室の雰囲気温度迄上昇され、各読取りの度にサンプルか
ら故障が除去された。

−」−掲の第１表はこの結果を要約したものである。

第６欄は１．　Ｏｅ　Ｖの推定活性化エネルギに基づき
、確立された修正温度を示している。精度±２℃は適切
に０８乃至１．２　ｅ　Ｖの範囲をカバーしている。

第５欄は故障部品の同定及びカード修理に必要な、個別
のテスタの読取り結果を示す。第７欄は修理が行われた
後の機能テストの結果を示す（ＴＯＫはテス）ＯＫを示
す）。同定された部品が正当なカード故障によるものと
わかるのはこの修理後である。

この結果は第１図の対数正規紙に描かれている。

５８時間／１６９℃の応力段階（第４行）の後に４つの
故障が同定され、サンプルから除去されている。実験の
完了の後に行われた故障カードの故障分析によれば、こ
のうちの２枚のカードだけが正当な故障を有するもので
ある事がわかった。サンプル数が２つだけ減少し、次の
段階に進む時には読取り点４が高く、故障数の累積百分
率が低くなる方向に移動するが、この事は全体の曲線に
変化を与えない。第１図の曲線から取扱っている対象は
ａ）三峰分布であり、ｂ）全個数は略１対３に分割され
、製品の最初の２５係は異常故障を含んだ初期故障を表
わしていて、残りの７５係は強い主故障分布（ＭＮ）を
表わしている事が明らかである。１７０℃の上の温度で
は、故障率が極めて高い事が明らかである。点８は点４
のサンプルを修正した後のこの百分率を表わす。この曲
線の前の部分は初期故障の百分率の増大を反映した勾配
のわずかな変化を除き略同じに残される。

２つの過応力点が見られる。これ等は約２５チの少数部
分に関係する過応力点５、及びカードの残りの７５係の
多数部分に関連する過応力点８である。このうち本発明
で関心のあるのは、点５である。

２　寿命テスト 寿命テストは階段的応力によって特徴付けられる、１２
０℃の温度で、４０枚のカードに関連して遂行された。

テスト結果は第２図に描かれている。寿命テストの目的
は故障の分布及びこれ等に対応する活性化エネルギの値
を決定する事である。

活性化エネルギを決定するためには、少なく共６つのデ
ータ点が必要である。各分布のための一つの点は段階的
応力から得られ、他の点は１２０℃に決定された最初の
寿命テストから得られ、第６の点は１４０℃内の他の温
度の寿命テストから得−られる。

これ等のカードは予定の読取り時間に１２０℃でバーン
インされる。ボート・テスト読取りに加えて、電源側の
電圧がモニタされた。電気的短絡を生じた各カードは電
圧が０．０１３Ｖだけ降下する事が見出された。この粗
らい方法は成る中間の点を得るのに有用である。

第２図から曲線は２重Ｓ字状をなし、約６５％及び２５
０％の累積故障点に彎曲点を有する事が明らかである。

この２５．０％は第１図の推定２５チと一致する。

得られた６つの分布は総数の６５係をなし、推定標準偏
差５−１６の初期故障、総数の約１８５係をなす推定５
−０７の異常故障及び総数の約７５０％に当り推定５−
０６の主故障より成る。

第５図は６つの分布の半定量的々曲線を示している。部
品の種類が多い事と、従って可能な故障機能の範囲が広
い事によって、３つの異なる分布に対する見掛けの活性
化エネルギは異なる。観測されたモードが同じ分布に属
さない事、即ち標準偏位の推定値が異なる事がこの事を
物語っている。

カードはあらゆる点で同じであるが、差異を生ずる唯一
の因子は故障機構の組合わせが異なる点にある。この様
な状況の下では活性化エネルギが同じになる可能性はほ
とんどない。

従って、バーンイン鑑別法を考える場合に各分布はそれ
自体の長所に基づかなければならない。

即ち主分布中の故障のだめの活性化エネルギ特性は初期
故障分布もしくはその一部の除去或いは異常分布の除去
を目的としたバーンイン条件の確立には使用出来ない。

第２の寿命テストは異なるロットに属する５０枚のカー
ドについて行われた。結果は第３図に示されている。こ
の寿命テストは１６５℃で行われた。曲線は５０係の累
積故障に達する迄は完成されていないが、１２５％の累
積故障点及び第１のＳ字状曲線は得られている。この曲
線から平均の４．７５％の初期故障分布及び約１３５％
の異常故障分布のだめの活性化エネルギを得るだめの時
間及び温度を得る事が出来る。

６　活性化エネルギ 温度加速は活性化エネルギに極めて敏感である。

従って、活性化エネルギの決定は極めて正確でなければ
ならない。１３５℃の寿命テストは完成していないので
、これ等の部分分布に適用出来る活性化エネルギの範囲
を決定するのに十分なデータは瞬間故障率及び異常分布
だけから得られる。故障の累積百分率のだめの点Ａ、Ｂ
及びＣに対応する温度及び時間を第１図、第２図及び第
３図から読取り、１３５℃に対する短かいＢ　／　Ｉ時
間修正を行ってこれ等の点をアーレニウス紙上に描く事
によって、第４図の曲線が得られる。

第１図、第２図及び第６図から点Ａ、Ｂ及びＣによって
決定される線は１．１　ｅ　Ｖの活性化エネルギに対応
する角度の下に傾いている。これは初期故障に対する実
験値である。

主分布に関連するＥａは２つの複雑な実験から得られる
わずか２つのデータ点にもとすいている。

故障に至る迄の時間の中間値に基づく値は次の通りであ
る。

異常分布　　Ｅａ　＝　１．３　ｅＶ 主主面布Ｅａ　＝０．５５　ｅＶ 再言すると、主分布は部分的には外挿された段階応力曲
線に基づいているので、信頼性は低くなる。活性化エネ
ルギが見掛けの活性化エネルギと呼ばれるのは部品の種
類が多く、故障の機構も様々な複雑な構造を取扱ってい
るからである。

種々の型の部品に対する活性化エネルギは０５ｅＶ乃至
２．ＯｅＶ内にある事が予想出来るので、所与の現場使
用温度及び所望の鑑定温度限界に対して３０００現場相
当時間を達成するための最小の応力鑑定時間を決定する
技法を示すために、１０ｅＶの値に対する追加の任意の
線が第４図に示されている。１１ｅｖの実験値を適用す
ると、鑑定時間は短かくなる。

Ｇ０発明の効果 本発明に従い、段階応力テスト及び寿命テストの組合せ
によって故障の多峰分布が明らかになる。

これ等の実験により可能な弱点（故障）の百分率の決定
、製品の各モードに対する活性化エネルギの決定並びに
所望の鑑別効果を達成する温度及び時間の様なバーンイ
ン・パラメータの決定が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施例における４０枚の論理
印刷回路ボードのサンプルに関して遂行された温度段階
応力テストの結果を示しだグラフである。第２図は本発
明の好ましい実施例における４０枚の論理印刷回路ボー
ドのサンプルに関して遂行された１２０℃の寿命テスト
の結果を示したグラフである。第６図は本発明の好捷し
い実施例における第ろのサンプルとして選択された５０
枚の論理印刷回路ボードに関して遂行された１ろ５°Ｃ
の寿命テスト結果のグラフである。第４図は４５℃の使
用温度及び３０００時間に相当する予定の現場時間の実
験に従って計算された活性化エネルギのグラフである。 第５図は初期故障及び異常故障分布に対して得られた活
性化エネルギ値を使用して、２つの寿命テストから誘導
された、使用温度を４５℃に推定した時の現場での３つ
の故障分布を示したグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （ａ）電力を印加した電子装置の選択されたサンプルに
   対して温度段階応力テストを行い、各温度段階の間です
   べての故障した装置を同定して除去し、 （ｂ）上記テストの累積故障率及び温度の関係を求め、 （ｃ）上記関係が直線性からずれる点を選択された群の
   型の電子装置に対する最大のテスト温度に定める事を含
   む電子装置を鑑別するための最大温度の決定方法。