半导体器件可靠性技术PDF电子书下载

目录 1

第1章半导体器件的性质 1

1.1 发展历史 1

1.2两种载流子 2

1.3高纯度的晶体——pn结 4

1.4表面的稳定化 4

1.5对可靠性的期望 6

第2章实际的质量保证 8

2.1.1质量保证 9

2.1质量保证和可靠性 9

2.1.2初期质量与可靠性 10

2.1.3可靠性的来源 11

2.1.4可靠性的定义 13

2.1.5可靠性的必要性 13

2.1.6半导体的质量水平 14

2.2质量保证程序 15

2.2.1质量保证体系 15

2.2.2新产品开发时的质量保证体制 15

2.2.4材料、部件的质量保证体制 19

2.2.3批量制造工艺的质量保证体制 19

2.2.5成品的质量保证体制 20

第3章可靠性评价的基础 22

3.1可靠性试验 22

3.1.1什么是可靠性试验 22

3.1.2可靠性试验方法标准的种类 23

3.1.3可靠性试验分类 24

3.1.4可靠性试验的目的和内容 24

3.1.5可靠性试验的计划和实施 25

3.1.6可靠性试验的注意事项 27

3.1.7可靠性的抽样检查 28

3.2加速试验 32

3.2.1什么是加速试验 32

3.2.2加速试验的必要性 33

3.2.3加速试验的基本思想 34

3.2.4加速试验的种类 34

3.2.5加速试验和故障机理的应用 35

3.2.6由加速试验结果预测置信度 40

3.3.1可靠性的概念 43

3.3.2表示可靠性的尺度 43

3.3可靠性与分布 43

3.3.3半导体器件故障的产生 45

3.3.4可靠性分析所需要的分布 48

3.3.5故障的分布 55

3.3.6置信极限的估计 57

3.4威布尔概率纸的使用方法 61

3.4.1威布尔概率纸的性质 62

3.4.2威布尔概率纸的结构 62

3.4.3威布尔概率纸的使用方法 63

3.4.4 由威布尔分析得到的改善 71

3.5置信度预测 74

3.5.1置信度预测的基本思想 74

3.5.2国际数据交换制度（EXACT） 75

3.5.3 MIL-HDBK-217D 76

第4章可靠性因素与故障分析 78

4.1可靠性因素和故障 78

4.1.1可靠性因素 78

4.1.2故障机理和故障模型 82

4.1.3筛选的意义和效果 91

4.2.3故障分析程序 100

4.2.2用于故障分析的装置 100

4.2故障分析 100

4.2.1故障分析的必要性 100

第5章分立器件的可靠性问题 130

5.1短路问题 130

5.1.1热击穿 130

5.12浪涌击穿 134

5.1.3芯片裂纹 136

5.1.4碰线 138

5.2.1 紫斑 139

5.2断线问题 139

5.2.2铝台阶断裂 141

5.2.3散热用润滑油引起的断线 142

5.2.4清洗引起的断线 144

5.2.5引线腐蚀引起的断线 145

5.3热阻 146

5.3.1结温与热阻 147

5.3.2热阻Ru(j-c)与芯片表面温度的测量 147

5.3.3焊接空洞 151

5.4二次击穿（SB）与安全工作区（ASO） 153

5.4.1二次击穿（SB）特性 154

5.4.2安全工作区（ASO） 155

5.4.3反向偏置安全工作区（R-ASO） 157

5.5热疲劳 161

5.5.1热疲劳测量举例 162

5.5.2热疲劳的改善 162

5.6银的电迁移 167

5.6.1什么是电迁移 167

5.6.2电迁移的加速条件 170

5.6.3实验数据 171

5.6.4 电迁移举例 172

5.7 DLD（暗线缺陷） 174

5.7.1 发光机构 176

5.7.2退化机构 177

5.7.3 DLD举例 178

第6章集成电路器件的可靠性问题 182

6.1 热载流子 183

6.1.1 由热载流子引起的劣化 183

6.1.2与热载流子劣化有关的因素 187

6.1.3产品劣化举例 190

6.1.4热载流子及其对策 192

6.2氧化膜的经时击穿 194

6.2.1氧化膜的经时击穿 195

6.2.2老化筛选 196

6.2.3氧化膜击穿的耐压分布 197

6.2.4氧化膜的击穿电荷量 198

6.3慢陷阱 199

6.3.1慢陷阱的观测例子 199

6.3.2慢陷阱的C-V特性分析 204

6.4.1半导体集成电路用的布线 206

6.4电迁移 206

6.4.2电迁移现象 207

6.4.3影响电迁移的因素 210

6.4.4伴随微细化发展的电迁移课题 224

6.5应力迁移 225

6.5.1应力迁移现象 225

6.5.2影响应力迁移的因素 229

6.5.3故障机理 231

6.6树脂封装管壳的耐湿性 233

66.1水分浸入的路径 233

6.6.2不同温湿度环境吸湿性的比较 236

6.6.3耐湿性问题要点 238

6.6.4由吸湿引起的A1布线腐蚀 239

6.6.5由吸湿引起的电特性劣化 243

6.6.6耐湿性的对策 246

6.6.7耐湿性的评价方法 251

6.6.8由湿度引起的故障加速性 253

6.6.9不饱和压力蒸煮试验 258

6.7 由热应力引起的可靠性问题 267

6.7.1材料特性及特征 268

6.7.2内热应力（初期应力） 269

6.7.3热应力的试验方法及其内容 271

6.7.4由外部热应力（环境热应力）引起 272

的故障模式和机理 272

6.7.5焊接组装热应力引起的故障模式与机理 285

6.7.6发热疲劳与故障模式 292

6.8静电破坏 295

6.8.1什么是静电 295

6.8.2静电破坏的模式和机理 296

6.8.3静电破坏的试验方法 301

6.8.4静电破坏的对策 302

6.9闭锁效应 308

6.9.1什么是闭锁 308

6.9.2闭锁现象的机理 309

6.9.3闭锁的发生模式 311

6.9.4微细化与闭锁现象 312

6.9.5闭锁现象的解决办法 312

6.9.6闭锁的评估方法 314

6.10软误差 318

6.10.1 DRAM中的软误差 319

6.10.2软误差的测试方法 322

第7章质量保证标准及认证制度 326

7.1标准的意义 326

7.2有关质量保证的国内外标准 327

7.2.1 JIS标准 327

7.2.2 EIAJ标准 330

7.2.3 IEC标准 331

7.2.4 MIL标准 333

7.2.5其它标准 336

7.3 IEC电子部件质量认证制度（IECQ制度） 337

参考文献 342