微电子技术的可靠性 互连、器件及系统PDF电子书下载

第一章 可靠性及其重要性 1

参考文献 1

第二章 可靠性的度量 3

2.1可靠性的定义 3

2.2经验模型 3

2.3物理模型 4

2.4可靠性信息 4

2.5互连可靠性 8

2.6互连的等级 10

2.7可靠性函数 11

2.7.1指数分布 14

2.7.2韦布尔分布 16

2.7.3对数-正态分布 18

2.7.4基于物理模型的分布 19

2.8微系统可靠性预测的一般韦布尔分布模型 21

2.8.1基于位置参数的失效准则 22

2.8.2最小二乘估计 22

2.8.3试验与数据 23

2.8.4分析与结果 25

2.8.5结果应用 26

习题 27

参考文献 28

第三章 微系统的一般失效机制 31

3.1简介 31

3.2力学和热机械失效机制 33

3.2.1低周疲劳 33

3.2.2蠕变 35

3.3脆性断裂 36

3.4 IC级别的失效机制 36

3.4.1电迁移 36

3.4.2静电释放 38

3.5腐蚀 39

3.6塑料封装的爆米花效应 40

习题 41

参考文献 42

第四章 焊点可靠性 44

4.1焊点的显微组织 44

4.1.1共晶Sn-37Pb显微组织 45

4.1.2显微组织稳定性和界面反应 46

4.1.3共晶Sn-3.5Ag显微组织 47

4.1.4显微组织演变和界面反应 47

4.1.5 Sn-Ag-Cu合金显微组织 48

4.1.6显微组织演变和界面反应 49

4.1.7 Sn-3.5Ag-3Bi显微组织 50

4.1.8 Sn-0.7Cu-0.4Co显微组织 50

4.2焊点力学可靠性 51

4.3常见焊点失效机制 54

4.3.1二级钎料互连失效行为 57

4.3.2焊点可靠性测试标准 58

习题 59

参考文献 59

第五章 导电胶黏剂接头的可靠性 63

5.1导电胶黏剂的介绍 63

5.2各向同性导电胶黏剂 63

5.3 ICA互连的可靠性 65

5.3.1金属化的影响 65

5.3.2固化程度的影响 65

5.3.3冲击强度 67

5.3.4失效机制 67

5.3.5通过纳米颗粒导电的ICA 70

5.4 ACA连接的可靠性 72

5.4.1装配工艺的影响 73

5.4.2衬底和元器件的影响 75

5.4.3吸潮引起的恶化 77

5.4.4氧化物和裂纹的增长 78

5.4.5开路和桥连的概率 80

5.4.6黏结过程中ACA的流动 81

5.4.7电传导的发展和残余应力 82

习题 84

参考文献 85

第六章 加速试验 87

6.1加速试验的疲劳失效分析 87

6.2热疲劳 88

6.3不同的测试因素对热疲劳寿命的影响 89

6.4恒温低周疲劳力学性能 90

6.4.1频率的影响 92

6.4.2保温时间的影响 93

6.4.3应变范围和应变速率的影响 93

6.4.4温度的影响 93

6.4.5失效定义的影响 94

6.4.6其他因素的影响 94

习题 94

参考文献 98

第七章 工艺可靠性设计 99

7.1无铅钎焊 99

7.2其他问题 101

7.2.1铅污染 102

7.2.2锡晶须 103

7.3检验 104

7.4修理和返工 104

习题 105

参考文献 105

第八章 元器件可靠性 107

8.1引言 107

8.2经验模型 108

8.3方法 109

8.4系统可靠性分析中的经验模型 109

8.5经验模型的局限性和使用建议 110

习题 112

参考文献 113

第九章 系统级可靠性 114

9.1引言 114

9.2一些近似韦布尔分布的恒定风险率 117

9.3结果函数和风险率 120

9.4不同选项的属性 122

9.5选项选择的对比 123

9.6时间区间的选择 124

9.7选择双参数韦布尔分布的动机 124

9.8恒定失效率及其现场故障数据中恒定失效率的起源 125

习题 125

参考文献 126

第十章 微系统的可靠性与质量管理 128

10.1引言 128

10.2事项1：产品的需求和约束 130

10.3事项2：产品的生命周期条件 130

10.4事项3：选择和表征可选择的产品体系架构和制造工艺 131

10.5事项4：封装理念认证和制造工艺 132

10.5.1可制造性 133

10.5.2可靠性 133

10.5.3可维修性 137

10.5.4环境友好性 138

10.6事项5：风险管理以及平衡功能性、质量和成本要求 138

10.6.1供应材料和元件的风险管理 138

10.6.2制造工艺和新技术的风险管理 138

10.6.3失效模式与效应分析 139

10.6.4保护措施 139

10.7事项6：质量管理以及改良设计、材料、组件和制造工艺 139

10.7.1设计缺陷 140

10.7.2制造工艺引起的缺陷 141

10.8事项7：失效分析和反馈获得的知识 142

习题 143

参考文献 143

第十一章 用于可靠性分析的试验工具 145

11.1光学显微镜 145

11.2扫描电子显微镜 145

11.3 X射线能谱仪 146

11.4扫描声学显微镜 146

11.5 X射线 147

11.6低周疲劳测试 147

11.7剪切测试 148

11.8湿度和温度试验 150

11.9热冲击和热循环试验 151

11.10云纹干涉法 151

习题 154

参考文献 154

缩写 156

习题答案 158

中英文名词对照 174