1、 學生/學號：陳育民 9421711 林基賢 9421713 賴穎姿 9421729 張軒齊 9421750一、電子產業可靠度應用範圍 篇名作者刊名應用範圍可靠度方法以實驗設計方法改善筆記型電腦PCB設計與組裝黃乾怡、李藍怡工業工程學刊，第六期印刷電路板組裝製程中，PCB設計與組裝可靠度評估加速壽命試驗(溫度及機械測試)DRAM的可靠度技術(I)元件可靠度分析的基礎林振華電子月刊，第九卷，第五期半導體製程中的薄膜界面和導線部分之可靠度評估故障率、MTTF(平均壽命)、加速壽命試驗(定加速、STEP加速)DRAM的可靠度技術(II)電晶體可靠度分析方法林振華電子月刊，第九卷，第七期電晶體可靠度評
2、估故障率、加速壽命試驗(動態加速)DRAM的可靠度技術(III)金屬導線的可靠度評估方法林振華電子月刊，第九卷，第九期DRAM-金屬導線的可靠度評估加速壽命試驗(溫度)、MTTF(平均壽命)覆晶銲錫之可靠度議題陳智電子月刊，第十卷，第十一期覆晶銲錫之可靠度評估加速壽命試驗(溫度及機械測試)無鉛製程發展趨勢及可靠度需求昝世蓉、胡鴻章、胡國昌電子月刊，第九卷，第十一期無鉛製程可靠度評估加速壽命試驗(溫度)、疲勞壽命預測晶片尺寸封裝於功率與溫度耦合循環測試下之疲勞可靠度分析黃東鴻、賴逸少、李長祺電子月刊，第十一卷，第六期晶片尺寸封裝於功率與溫度耦合循環測試下之疲勞可靠度評估疲勞壽命預測晶片尺寸封裝之
3、錫球接點幾何形狀對其自由掉落衝擊可靠度的影響葉昶麟、賴逸少電子月刊，第十一卷，第三期晶片尺寸封裝之錫球接點幾何形狀對其自由掉落衝擊可靠度評估加速壽命試驗(機械)加速壽命試驗的統計學原理分析與壽命預測以液晶顯示器模組之Crosstalk現象為例李佩熹碩士論文，九十三年六年液晶顯示器模組之加速壽命試驗加速壽命試驗(溫度與濕度)二、加速壽命試驗個案 n產品簡介 n試驗規劃 n失效定義 n失效分析 n失效數據 產品簡介(1/2)n本案例以F-STN1.3吋灰階液晶顯示器模組為研究對象，此產品一般大多用在灰階畫面的手機上。產品簡介(2/2)n液晶顯示器模組主要由上下兩片ITO導電玻璃面板、導光片、驅動I
4、C、上下偏光片、印刷電路板、液晶材料、塑膠件等主要材料所構成。試驗規劃(1/4)n本案例以F-STN1.3吋灰階液晶顯示器模組為試驗樣本來進行加速壽命試驗。試驗的環境變數為溫度與濕度兩種環境應力。n由廠商提供資料可知道，液晶顯示器模組的最高只能承受90環境溫度，且偏光片最大也只能承受到7090RH的環境條件，考慮樣本所能承受的環境應力範圍，以及廠商在壽命試驗所規定的應力條件值，本研究一共設定五種試驗的環境應力條件值，分別為7090RH、6090RH、4090RH、8050RH與與7050RH。n濕度為90RH的三個應力條件，採用三台ENVRON恆溫恆濕機同時進行試驗，而濕度為50RH的兩個應力
5、條件，採用兩台鑫力的超高溫試驗機同時試驗。試驗規劃(2/4)試驗規劃(3/4)n在樣本取得方面，液晶顯示器模組的單價相當高，決定每個應力條件的樣本數為樣本數為30個個，共有五個應力條件，計共150個試驗樣本，這150個試驗樣本均為新品個試驗樣本均為新品。n在試驗之前，必須進行點燈檢查，並確定所取得的試件均為良品。試驗時，試件必須均勻放置在鐵盤中，試件放入試驗爐後，鐵盤能將試驗爐內的溫度均勻分佈在每一試件上，使同一應力條件的試件在試驗爐內的溫度與濕度相同。試驗規劃(4/4)n試驗開始後，採區間觀察的方式進行檢驗，每四十八小時採用全部檢驗的方式進行點燈檢查。n點燈檢查時，從試驗爐內將試件取出，並經
6、過半小時後，樣本回復到正常溫度後才能進行點燈檢查。n並對每個樣本的外觀與機能變化做詳細的紀錄，若樣本有特殊異常狀況，要詢問專家，並了解異常原因，且詳細紀錄下，以作為日後資料分析的參考。失效定義(1/3)n經由上述的試驗規劃，開始進行加速壽命試驗，試驗時間經過了6800小時小時後結束。n在試驗過程中，因試驗產生了數種缺陷經過整理後各應力條件的缺陷數可以整理成右表：失效定義(2/3)n由上表可知，總試驗時間只有6800小時，應力條件值為7090RH、6090RH、4090RH和8050RH這四個條件的試驗樣本完全都達到串信干擾串信干擾的缺陷。n而應力條件值7050RH的試驗，30個試驗樣本中，只有
7、25個樣本發生串信干擾現象，因此串信干擾串信干擾為每個試驗條件的共同缺陷。失效定義(3/3)n而在進行加速壽命試驗分析時，必須要有相同的失效模式，也就是要有相同的缺陷情況，在此以。串信干擾現象如下圖所示。n圖中可以發現，每個黑色長條圖案上方都有出現顏色淡，類似半透明的長條圖案，這就是所謂的串信干擾現象串信干擾現象 失效分析(1/7)n液晶顯示器模組串信干擾現象發生共有兩種原因 1.驅動IC性能2.版面特性 失效分析(2/7)n液晶顯示器模組經過加速壽命試驗之後，導致驅動IC金凸塊（GoldBump）產生燒焦的現象。n驅動IC上每個金凸塊都與玻璃版面上的ITO線路相連接，一個金凸塊就連接一條IT
8、O線路，若驅動IC金凸塊產生燒焦，則會影響驅動IC輸入到ITO線路的電壓值。失效分析(3/7)圖4.5說明驅動電壓對畫面顯示影響失效分析(4/7)n以畫面上之單一像素點來看，圖中，此像素點的驅動電壓為0時，像素點呈現完全透明，也就是無顯示。n當施加驅動電壓大於藍線之後，透明度開始遞減，也就是漸漸有畫面顯示。n當施加的驅動電壓值從0變動至藍線之前，是不會產生畫面。n到達紅線時，像素點透明度已經到達0，也就是像素點完全顯示，之後，不論如何加大驅動電壓，像素點透明度都會保持在0。失效分析(5/7)液晶顯示器是透過電場讓液晶分子旋轉，透過 液晶分子遮斷光以產生畫面，當液晶顯示器模組驅動時，未顯示的像素
9、點依然會施加電壓，但電壓值會在0到藍線之間，以防止鄰近的像素點電場干擾，同樣的，驅動的像素點也會多施加電壓，以防止鄰近的像素點的電場干擾。失效分析(6/7)以完整驅動的像素來看，其驅動電壓值必須要大於紅線，這樣才能讓像素點透明度變成0，讓像素點完全顯示，但實際上驅動電壓只要到達紅線，像素點透明度就會為0，驅動電壓並不需要大於紅線，但因為鄰近的像素點電場干擾，使得電壓值降到了綠線，以至於像素點的透明度，原本應該為0，卻變成了50%，讓像素點呈現半透明的狀態，無法完整顯示，串信干擾的現象就是因此而發生失效分析(7/7)综合上述驅動IC金凸塊燒焦現象，及串信干擾發生原因的兩個觀點可以確定，本案例液晶
10、顯示器模組的串信干擾，主要是加速壽命試驗所造成 的，在高溫環境，造成驅動IC金凸塊產生燒焦的現象，使得驅動IC輸入到ITO電壓過小，讓像素點受到鄰近的電場干擾，以至於液晶分子旋轉角度錯誤，像素點的透明度無法呈現出正常的百分比，導致畫面產生串信干擾的現象。失效數據(1/3)n將各應力條件下的試驗樣本發生串信干擾的時間作為整理。n由於本案例試驗採用區間觀察的方式來檢驗液晶顯示器模組的缺陷，所以用所觀察到串信干擾情況的區間時間取平均值作為失效時間，並統計此區間時間發生串信干擾情況的樣本個數。失效數據(2/3)失效數據(3/3)三、建議與未來研究方向 n本案例只針對溫度與濕度兩環境條件進行試驗與分析，並未施加電壓驅動液晶顯示器模組，這屬於靜態試驗，若驅動電壓試驗，稱作動態試驗，靜態試驗分析結果只能知道液晶顯示器模組存放的壽命，而無法知道使用壽命。建議與未來研究方向(續)n若要以動態試驗來分析使用壽命，必須要有足夠的電源供應器以及驅動液晶顯示器模組的器具，成本耗費相當大。n由少數資料進行預測，其預測的效果好壞很難評估，這也是加速壽命試驗相關研究所面對的難題。
