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1. INTRODUCTION : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 1 1.1 Background and Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 Literature Review . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2.1 Life Acceleration Factor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2.2 Failure Amplification Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.2.3 Modeling for Failure Amplification Method . . . . . . . . . . . . 3 1.3 Thesis Framework . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 2. CASES WITH FAILURE AMPLIFICATION FACTORS : : : : : : : : : : : : 5 2.1 Cases Identified in the Literature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.1.1 Experiment on the Copier Machines . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.1.2 Experiment on Printed Circuited Board (PCB) . . . . . . . . . . 8 2.1.3 Experiment on Electroplating Process . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.1.4 Experiment on Heat Sealing of Container Lids . . . . . . . . . . 15 2.1.5 Experiment on Litho-Printing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.2 Cases Not Identified in the Literature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 2.2.1 Experiment on HfSiON Gate Dielectric Silicon MOS Devices . . 16 2.2.2 Experiment on Ultra-Thin Gate Oxides . . . . . . . . . . . . . . 18 2.2.3 Experiment on Downscaled CMOS . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3. THE ROLES OF FAILURE AMPLIFICATION FACTOR : : : : : : : : : : : : 24 3.1 Control, Noise and Life Acceleration Factors . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.1.1 Factors and Noise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.1.2 Control Factors and Noise (hard to control) Factors . . . . . . . . 26 3.1.3 Modeling Strategy and Inference for Noise Factor . . . . . . . . . 27 3.1.4 Modeling Strategy and Inference for Life Acceleration Factor . . 28 3.2 Physical Meaning of Failure Amplification Factor . . . . . . . . . . . . . 29 3.2.1 Cases in 2.1: Cases Identified in the Literature . . . . . . . . . . 30 3.2.2 Cases in 2.2: Cases Not Identified in the Literature . . . . . . . . 31 3.3 Model Building of Failure Amplification Factor . . . . . . . . . . . . . . 33 3.3.1 Cases in 2.1: Cases Identified in the Literature . . . . . . . . . . 34 3.3.2 Cases in 2.2: Cases Not Identified in the Literature . . . . . . . . 35 3.4 Factor Effect of Failure Amplification Factor . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.4.1 Location Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 3.4.2 Scale Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 3.4.3 Location and Scale Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 3.4.4 Other Relationship with Product Life Time . . . . . . . . . . . . 53 3.5 Statistical Inference and Test Planning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54 3.5.1 Life Time Estimation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 3.5.2 Life Time Prediction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 3.5.3 Factor Level Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 3.5.4 Test Planning . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60 4. CONCLUSIONS AND FUTURE WORK : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 61 4.1 Conclusions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 4.2 Future Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 BIBLIOGRAPHY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
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