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可靠度試驗樣本數・LTPD 計算工具

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重點

以零失效在信賴水準 CL 下證明可靠度 R，所需樣本數為 n = ln(1−CL)/ln(R)：可靠度 99%、信賴水準 90% 需 230 個，99.9% 需 2,302 個。JEDEC HTOL 常用的「3 批 × 77 個 = 231 個、零失效」在信賴水準 90% 下相當於 LTPD 約 1%。

證明目標可靠度所需的樣本數

要證明的可靠度（良品率）R（%）信賴水準 CL允許的失效數 c（個）

所需樣本數 n230個

判定試驗 230 個、失效 0 個以下，即可在信賴水準 90% 下證明可靠度 99% 以上

由試驗結果推得的不良率上限（LTPD）

試驗樣本數（個）失效數（個）

不良率上限（信賴水準 90%）0.992%

可宣稱的可靠度下限99.008%

JEDEC JESD47 的 HTOL 等試驗常用的「3 批 × 77 個 = 231 個、零失效」，在信賴水準 90% 下相當於 LTPD 約 1%。

證明失效率（FIT）目標所需的試驗規模

目標失效率（FIT）試驗時間（小時）加速因子 AF允許的失效數（個）

所需樣本數591個

所需等效元件時間 N·t·AF4.605×10⁷小時

χ²（90%，自由度 2）4.605

假設失效服從指數分布（失效率固定）。加速因子需依試驗條件（溫度、電壓、濕度）與使用條件另外計算。

零失效可證明的可靠度與樣本數

可靠度 R	CL 60%	CL 90%	CL 95%	CL 90%・允許 1 個失效
90%	9	22	29	38
95%	18	45	59	77
99%	92	230	299	388
99.5%	183	460	598	777
99.9%	916	2,302	2,995	3,889

「零失效」不等於可靠度 100%

抽樣試驗即使零失效，也不能說母體的不良率為 0。能說的只是「如果不良率在 p 以上，n 個全部合格的機率不超過 1−CL」。要在信賴水準 90% 下以零失效證明可靠度 99%，需要 230 個；99.9% 則需要 2,302 個，要求的可靠度每提高一個數量級，樣本數也幾乎增加一個數量級。

半導體的可靠度驗證原則上要從 3 批以上取樣，以觀察批間變異。失效率（FIT）的保證，則以溫度或電壓加速的試驗進行，再用加速因子換算回使用條件。加速因子越大，需要的樣本與時間越少，但試驗條件有上限，以免引發使用條件下不會出現的失效模式。

常見問題

為什麼 HTOL 常用 77 個？

77 個零失效在信賴水準 90% 下相當於 LTPD 約 3%；取 3 批共 231 個可降到約 1%，同時觀察批間變異。

FIT 是什麼？

每 10⁹ 元件小時的失效數。例如 100 FIT 時，1 萬個元件連續運作 1,000 小時，預期失效 1 個。

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最後更新：2026年10月22日