可靠度工程師

透過加速試驗與失效機制分析,確認並保證產品在使用期間內不會故障、能持續運作的工程師。

工作內容

可靠度工程師的工作,是確認半導體產品在預期的使用期間與環境下,能持續運作而不故障。由於無法真的等到使用期間結束再確認,因此要提高溫度、電壓或濕度,進行加速劣化的加速試驗。代表性的試驗有 HTOL(高溫工作壽命試驗)、高溫高濕偏壓試驗(THB)、HAST(高加速應力試驗)與溫度循環試驗。他們規劃試驗,並參與根據結果判斷產品能否量產、出貨的驗證(qualification)。發生故障時,則分析其機制,回饋到設計或製程的改善。

合作對象與處理的事物

劣化的原因可能出現在電晶體、導線或封裝的任何地方,因此要與元件工程師、製程工程師、封裝工程師與電路設計人員合作。客戶要求可靠度資料,或市場上發生問題時,也可能與品質保證部門一起處理。處理的事物包括:試驗用的恆溫箱與試驗板、試驗規範、故障樣品的分析結果,以及壽命數據與其統計分析。試驗條件多半參考 JEDEC 規範,以及車用的 AEC-Q100 等產業規範來決定。

需要的知識與技能

核心是理解失效機制。例如:導線中的金屬原子因電流而移動的電遷移、閘極絕緣層隨時間崩潰的 TDDB(經時介電崩潰)、使臨界電壓改變的 NBTI 與熱載子注入(HCI),以及封裝因熱應變而破壞等。為了把加速試驗的結果換算到實際使用條件,需要熟練運用阿瑞尼斯模型等加速模型,以及韋伯分布等壽命統計。也需要能精確閱讀規範,並仔細記錄、說明條件與結果的態度。

從哪裡開始學

先在「可靠度」領域,學習浴缸曲線、失效率的表示方式、主要的失效機制與加速試驗的觀念。若負責車用產品,處理品質要求與規範的「車用半導體與功能安全」領域會很有幫助。多數故障發生在電晶體、導線或封裝,因此一併學習「MOSFET」「配線製程」「封裝與構裝」等領域,就能從結構推想故障的原因。從後段製程到品質的整體流程,可透過「後段製程、品質與安全」課程掌握。

應學習的領域

可靠度 51題 車用半導體與功能安全 50題 封裝與構裝 50題 MOSFET 50題 配線製程 51題 良率與品質管理 50題

這個職務的基礎10題

從應學習的領域中選出10道基本題

這個職務的基礎10題 →

推薦課程

常見術語

HTOL(高溫工作壽命試驗) 高溫高濕偏壓試驗(THB) HAST(高加速應力試驗) 溫度循環試驗 浴缸曲線 阿瑞尼斯模型 韋伯分布 FIT(失效率單位) 電遷移 TDDB(經時介電崩潰) NBTI(負偏壓溫度不穩定性) AEC-Q100

常見問題

非理工背景或沒有經驗,可以成為可靠度工程師嗎?

由於需要從物理角度理解失效機制,一般來說,電機電子、物理、材料、機械等理工知識對這個職務很有幫助。另一方面,試驗規劃、統計分析與依規範進行的管理,也與其他產業的可靠度或品質工作有共通之處。錄用條件依公司與時期而不同。

和良率與品質工程師有什麼不同?

良率與品質工程師著重於減少在製造當下就成為不良的產品。可靠度工程師處理的是出貨時是良品、但在使用過程中是否會故障的問題。兩者都會用到失效分析與統計,可以把差異理解為所處理的時間尺度不同。

需要什麼證照嗎?

一般來說,沒有必備的執照或證照。有人會利用可靠度工程或品質管理相關的檢定、證照來學習,但在錄用時的重視程度依公司而不同。實務上更重視對失效機制的理解,以及正確閱讀試驗規範、以統計判斷結果的能力。

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