1 はじめに

基本故障率 (BFR) は半導体部品に固有の信頼性を定量化するとともに、通常の環境条件下でも機能します。BFR は通常、温度、電圧、動作時間数などの要因を乗算することにより、部品の品質に対応する定量的尺度を提供します。

機能安全規格で要求されるようなランダム ハードウェア指標を計算するための主要な入力の 1 つが BFR です。BFR はさまざまな手法で推定できます。BFR の推定手法は、故障モードの前提条件に依存するため、これらの根本的な前提条件が異なると BFR 推定も異なります。

このホワイト ペーパーでは、広く受け入れられている 2 つの半導体部品 BFR 推定方法として IEC Technical Report 62380⁽³⁾ および SN 29500⁽⁴⁾ に基づく推定値を取り上げています。BFR 推定は、定量的ランダム ハードウェア指標計算の基礎となります。

• SFF (Safe Failure Fraction：安全側故障割合)
• 高需要モードでの PFH (Probability of Failure per Hour：1 時間あたりの故障率)、または低需要モードでの PFD (Probability of Failure per Day：1 日あたりの故障率)
• SPFM (Single-Point Fault Metric：単一点障害指標)
• LFM (Latent Fault Metric：潜在故障指標)
• PMHF (Probabilistic Metric for random Hardware Failure：ランダム ハードウェア故障率指標)

このホワイトペーパーでは、BFR に影響を及ぼす要因の概要についても説明し、各種手法を比較対照しています。