半導体用語集
バスタブ曲線
英語表記:bath-tub curve
バスタプカーブとも呼ぶ。図1に示すように,横軸に時間,縦軸に故障率を取った時,その曲線の形が西洋型浴槽の断面の形に似ていることから名づけられた。大きく初期故障期間,偶発故障期間,摩耗故障期間に分けられる。本来はヒトを含む生物の死亡率パターンをそのまま機械に当てはめたものであり,半導体デバイスに関して厳密になりたつわけではないが,大まかなモデルとしては適用できる。初期故障期間は故障率減少期,偶発故障期間は故障率一定期,摩耗故障期間は故障率増加期として特徴づけられている。耐用寿命は大ざっぱにいうと,偶発故障期間と一致しているが,正確には要求された規定の故障率以下の時期であり,偶発故障期間よりは長い。
初期故障期間は,ワイブル分布で形状パラメータmが1より小さい場合,対数正規分布で形状パラメータσが2程度より大きい場合の理論分布で近似できる。偶発故障期間はワイブル分布で形状パラメータmが1の場合で,これは指数分布そのものでもある。摩耗故障期間はワイブル分布で形状パラメータmが1より大きい場合,対数正規分布で形状パラメータσが1程度より小さい場合である。ワイブル分布でmが0.2,1,5の場合の故障率曲線を図2に示す。これの単純な和は図3に示すようにバスタブカーブ様の曲線になる。対数正規分布において故障率がσの変化とともに変わる様子は,「対数正規分布」の項を参照されたい。
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