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第1章 概论 1

1.1 可靠性历史与发展 1

1.1.1 冷兵器时期 1

1.1.2 热兵器时期 1

1.1.3 高技术兵器时期 4

1.1.4 我国可靠性工作的历史和现状 7

1.2 当代质量观与可靠性 9

1.3 可靠性基本概念 10

1.3.1 机-环关系 10

1.3.2 人-机关系 12

1.4 可靠性工作主要内容 13

1.5 系统可靠性与元器件工程 18

第2章 系统研制与生产各阶段中元器件工程项目 19

2.1 论证阶段 19

2.2 方案阶段 20

2.3 工程研制阶段 23

2.4 设计定型阶段 24

2.5 生产定型阶段 24

第3章 电子元器件选用与控制 26

3.1 概述 26

3.2 电子元器件选择和应用 27

3.2.1 电子元器件选用准则 27

3.2.2 半导体集成电路的选择和应用 28

3.2.3 半导体分立器件的选择和应用 30

3.2.4 电阻器选择和应用 35

3.2.5 电容器选择和应用 37

3.3 电子元器件控制 42

3.3.1 元器件选择 42

3.3.4 元器件验收 43

3.3.3 元器件监制 43

3.3.2 元器件采购 43

3.3.5 元器件筛选 44

3.3.6 元器件储存与保管 45

3.3.7 元器件超期复验 45

3.3.8 元器件使用 45

3.3.9 元器件失效分析 45

3.3.10 元器件信息管理 45

3.4 电子元器件管理 46

3.4.1 电子元器件管理基本方法 46

3.4.2 优选电子元器件生产厂家及动态管理 47

第4章 电子元器件可靠性数学表征 48

4.1 可靠性的定义 48

4.2 可靠度 48

4.4 失效分布密度 49

4.3 累积失效概率 49

4.5 失效率 50

4.6 寿命 51

4.6.1 平均寿命 51

4.6.2 可靠寿命 51

4.6.3 中位寿命 52

4.6.4 特征寿命 52

4.7 通用的失效分布函数 52

4.7.1 指数分布 53

4.7.2 正态分布 53

4.7.3 威布尔分布 54

第5章 电子元器件失效分析技术 56

5.1 光学显微镜分析技术 56

5.1.1 明、暗场观察 57

5.1.2 微分干涉相衬观察 57

5.2 红外显微镜分析技术 58

5.1.3 偏振光干涉法观察 58

5.3 红外热像仪分析技术 60

5.3.1 基本测量结构 61

5.3.2 主要技术指标 62

5.3.3 显微红外热像仪的应用 62

5.4 声学显微镜分析技术 63

5.4.1 SLAM的应用 64

5.4.2 C-SAM的应用 65

5.5 液晶热点检测技术 66

5.5.1 液晶热点检测设备 66

5.5.2 液晶的选择 66

5.5.3 液晶热点检测的技术要点 67

5.5.4 液晶热点检测技术应用 67

5.6.1 光辐射显微镜 68

5.6 光辐射显微分析技术 68

5.6.2 光辐射显微分析技术在失效分析方面的应用 69

5.7 扫描电子显微镜和X射线谱仪分析技术 71

5.7.1 扫描电镜及其在半导体器件失效分析中的应用 72

5.7.2 X射线谱仪及其在半导体器件失效分析中的应用 76

5.8 电子束测试系统 78

5.8.1 电子束测试技术在器件失效分析中的应用 79

5.8.2 电子束测试系统中自动导航技术 80

5.8.3 电子束探针的最佳探测原则 81

5.9 俄歇电子能谱分析技术 81

5.10 离子微探针分析技术 84

5.10.1 原理与性能特点 84

5.10.2 离子微探针在半导体器件失效分析中的应用 85

5.11 其他分析技术 86

5.11.3 卢瑟福背散射及其离子束联合分析技术 87

5.11.2 紫外光电子能谱（UPS）技术 87

5.11.1 X射线光电子能谱(XPS)技术 87

5.11.4 IDDQ测试技术 89

第6章 电子元器件的可靠性设计 92

6.1 半导体分立器件的可靠性设计 92

6.1.1 概述 92

6.1.2 抗恶劣环境的可靠性设计 93

6.1.3 热学设计 95

6.1.4 完美晶体工艺设计 95

6.1.5 特殊使用条件可靠性设计 95

6.1.6 长寿命设计 95

6.1.7 器件稳定性设计 96

6.1.8 冗余设计 96

6.2 半导体集成电路的可靠性设计 96

6.2.1 概述 97

6.2.2 集成电路的可靠性设计指标 98

6.2.3 集成电路可靠性设计的基本内容 99

6.2.4 可靠性设计技术 101

6.2.5 耐电应力设计技术 101

6.2.6 耐环境应力设计技术 107

6.2.7 稳定性设计技术 117

6.3 电阻器与电位器的可靠性设计 118

6.3.1 概述 118

6.3.2 可靠性设计的基本程序 119

6.3.3 可靠性设计的基本内容 121

6.3.4 可靠性设计技术 123

6.4 电容器的可靠性设计 125

6.4.1 电容器可靠性设计的一般要求 125

6.4.2 可靠性设计程序 125

6.4.3 电容器的可靠性设计 126

6.4.4 电容器可靠性设计评审 127

6.5 军用连接器的可靠性设计 128

6.5.1 可靠性设计的基本原则 128

6.5.2 可靠性设计的依据与指标 128

6.5.3 可靠性设计的基本程序 129

6.5.4 可靠性设计的基本内容 132

6.5.5 可靠性设计技术 132

6.6 微特电机的可靠性设计 135

6.6.1 概述 135

6.6.2 可靠性设计的基本程序 136

6.6.3 可靠性设计的基本内容 137

6.6.4 可靠性设计技术 139

6.7 化学物理电源的可靠性设计 140

6.7.1 概述 140

6.7.3 可靠性设计技术 142

6.7.2 可靠性设计的基本程序 142

第7章 电子元器件可靠性保证 148

7.1 概述 148

7.1.1 质量与可靠性 148

7.1.2 质量与可靠性保证的特点 149

7.1.3 质量与可靠性保证体系 150

7.2 可靠性控制技术 154

7.2.1 可靠性控制在可靠性保证中的重要作用 154

7.2.2 设计阶段的控制技术要点 155

7.2.3 制造阶段的控制技术 156

7.3 可靠性管理概要 163

7.3.1 可靠性管理的保证职能 163

7.3.2 可靠性组织管理 164

7.3.3 可靠性技术管理 165

7.3.4 可靠性教育管理 167

7.3.5 质量与可靠性认证 168

7.3.6 GB/T19000－ISO9000系列标准 171

第8章 电子元器件可靠性评价与试验 173

8.1 概述 173

8.1.1 可靠性评价 173

8.1.2 可靠性评价技术的进展 173

8.2 可靠性试验 176

8.2.1 可靠性试验的目的与内容 176

8.2.2 可靠性试验的分类 177

8.2.3 失效判据 178

8.2.4 可靠性试验的抽样检查 180

8.2.5 用于可靠性试验的技术标准 182

8.3 可靠性筛选 183

8.3.1 筛选的目的 183

8.3.2 失效模式与筛选方法的关系 185

8.3.3 筛选方法简介 187

8.4 寿命试验 189

8.5 加速寿命试验 190

8.5.1 加速寿命试验的理论依据 191

8.5.2 加速寿命试验的种类 194

8.5.3 加速寿命试验的数据处理 195

8.6 快速评价技术 196

8.6.1 可靠性快速评价的发展 196

8.6.2 低频噪声快速评价方法 197

8.6.3 栅介质击穿快速评价方法 206

8.6.4 晶片级可靠性(WLR)评价方法 207

8.7 计算机辅助可靠性评价技术 215

8.7.1 电迁移失效模拟 217

8.7.2 热载流子退化模拟 219

8.7.3 氧化层击穿失效模拟 221

9.1.1 集成电路开关工作产生的浪涌电流 222

第9章 电子元器件的应用可靠性 222

9.1 电子元器件的防浪涌应用 222

9.1.2 接通电容性负载时产生的浪涌电流 224

9.1.3 断开电感性负载时产生的浪涌电压 225

9.1.4 驱动白炽灯时产生的浪涌电流 228

9.1.5 供电电源引起的浪涌干扰 229

9.1.6 接地不当导致器件损坏 231

9.1.7 TTL电路防浪涌干扰应用 233

9.2 电子元器件的防静电应用 235

9.2.1 器件使用环境的防静电措施 235

9.2.2 器件使用者的防静电措施 238

9.2.3 器件包装、运送和储存过程中的防静电措施 240

9.2.4 器件使用时的防静电管理 241

9.3 电子元器件的防噪声应用 242

9.3.1 接地不良引入的噪声 242

9.3.2 静电耦合和电磁耦合产生的噪声 244

9.3.3 串扰引入的噪声 245

9.3.4 反射引起的噪声 247

9.4 电子元器件的抗辐射应用 248

9.4.1 抗辐射加固电子系统的器件选择 248

9.4.2 系统设计中的抗辐射措施 250

9.5 防护元件 252

9.5.1 瞬变电压抑制二极管 253

9.5.2 压敏电阻 255

9.5.3 铁氧体磁珠 257

9.5.4 PTC和NTC热敏电阻 259

9.5.5 电花隙防护器 262

9.6 电子元器件电路布局的可靠性设计 263

9.6.1 电子线路的可靠性设计原则 263

9.6.2 常用集成电路的应用设计规则 266

9.6.3 印制电路板布线设计 269

9.7.1 引线成形与切断 274

9.7 电子元器件的可靠性安装 274

9.7.2 在印制电路板上安装器件 275

9.7.3 焊接 277

9.7.4 器件在整机系统中的布局 278

9.8 电子元器件的运输、储存和测量 279

9.8.1 运输 279

9.8.2 储存 279

9.8.3 测量 280

第10章 电子元器件质量与可靠性依据的标准 282

10.1 标准对电子元器件质量与可靠性的保证作用 282

10.1.1 标准化的作用 282

10.2 电子元器件的质量与可靠性军用标准体系 283

10.2.1 质量与可靠性军用标准体系 283

10.1.2 军用电子元器件的标准化工作 283

10.2.2 质量与可靠性标准体系构成 284

10.2.3 国外质量与可靠性标准简介 286

10.3 质量与可靠性标准与规范 289

10.3.1 标准与规范 289

10.3.2 质量与可靠性保证要求 289

10.3.3 标准的配套支持 292

10.3.4 总规范与详细规范 292

10.4 电子元器件的质量等级及其标准化 293

10.4.1 失效率等级 293

10.4.2 质量与可靠性保证等级 293

10.5 质量认证 294

10.5.1 电子产品的质量认证 294

10.5.2 军用电子元器件的质量认证 295

参考文献 297