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IC到底可以活多久?为芯片「算命」

发布日期:[2019-03-06 13:54]    共阅[]次

相信很多人都跟九芯电子的小编有同样的疑问,如果不计人为因素,买来的语音IC 多久后会坏掉呢?制造商与销售人员是怎么知道的?虽然科学还不能够预测人类的寿命,却已经有理论方法可以估计语音IC 的寿命,那就瞧瞧我们如何为IC「算命」吧!

IC可以活多久?为芯片「算命」

寿命是个期望值

语音IC从开始使用,到损坏并失去原有的功能,称作「故障」或「失效」。这段使用时间即IC寿命,可用统计学观念来解释:

考虑同时使用N个相同的IC,则每一个IC到达故障的时间可能不同也可能相同,记为t1、t2、t3…tN,这些数值整体呈现一种统计分布,且有个平均值,称做「平均故障时间」(mean time to failure, 缩写MTTF),如果非要用个数学公式表示:MTTF =(t1+t2+…+ tN)/N

MTTF 的另一个涵义是「期望寿命」,表示机率上对这些语音IC 寿命的期望值。

 

故障的分类

再来谈谈语音IC为何会故障,原因可分成三类:

一、磨损

如同人类器官老化而走向死亡, IC也有同样的情形。在长时间使用后, IC芯片内部零件或材料逼近使用极限而逐渐磨损或疲劳,最后无法再执行原有的功能。这就是IC固有寿命,而一般制造商依据语音IC 的功能与操作环境,通常将这段时间设定为数年至十年左右。

二、早夭

不良的电路设计,或制造过程的缺陷(defects),如微尘、微粒、杂质等因子,会造成IC芯片在还没有老化磨损前就提早故障。这情形像是先天体质异常或抵抗力弱的婴儿,较容易夭折死亡一样。

三、随机故障

如果没有发生早夭,并且也未到达磨损阶段,则IC 芯片的故障率较低,随时间递减或接近定值,属于「随机故障」形式,这时语音IC处于成熟的「可用期」。

IC可以活多久?为芯片「算命」

习惯上称作「浴缸曲线」(bathtub curve)的关系图(图1),描述以上三种故障方式发生的时期与语音IC 故障率的关系。

在进入磨损期之前的这一段总使用时间,正是我们想要知道的IC芯片寿命。








 

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