溫度對(duì)微電子和系統(tǒng)可靠性的影響

內(nèi)容概要

　　《溫度對(duì)微電子和系統(tǒng)可靠性的影響》是一部半導(dǎo)體器件可靠性物理專著，重點(diǎn)討論了微電子器件失效機(jī)理與溫度的關(guān)系、微電子封裝失效機(jī)理與溫度的關(guān)系、雙極型晶體管和MOS型場效應(yīng)晶體管電參數(shù)與溫度的關(guān)系、集成電路老化失效物理，提出了微電子器件溫度冗余設(shè)計(jì)和應(yīng)用準(zhǔn)則、電子器件封裝的溫度冗余設(shè)計(jì)和使用指南，歸納總結(jié)了穩(wěn)態(tài)溫度、溫度循環(huán)、溫度梯度及時(shí)間相關(guān)的溫度變化對(duì)器件可靠性的影響。

書籍目錄

第1章 溫度——可靠性的影響因素1.1 背景1.2 基于激活能的模型1.3 可靠性預(yù)計(jì)方法1.4 從事設(shè)計(jì)、熱控制以及可靠性的工程師們應(yīng)如何合作1.5 小結(jié)第2章 微電子器件失效機(jī)理與溫度的關(guān)系2.1 芯片金屬化層失效機(jī)理與溫度的關(guān)系2.1.1 金屬化層和鍵合點(diǎn)的腐蝕2.1.2 電遷移2.1.3 小丘的形成2.1.4 金屬化遷移2.1.5 引線孔穿刺2.1.6 導(dǎo)線金屬化層的約束空洞現(xiàn)象2.2 氫、氦氣氛環(huán)境對(duì)金屬化層與溫度關(guān)系的影響2.3 器件氧化層失效機(jī)理與溫度的關(guān)系2.3.1 慢俘獲（氧化層中的電荷俘獲和釋放）2.3.2 柵氧化層擊穿2.3.3 電過應(yīng)力2.4 器件失效機(jī)理與溫度的關(guān)系2.4.1 離子玷污2.4.2 二次擊穿2.4.3 表面電荷擴(kuò)展2.5 器件氧化層界面失效機(jī)理與溫度的關(guān)系2.5.1 熱電子2.5.2 幸運(yùn)電子模型第3章 微電子封裝失效機(jī)理與溫度的關(guān)系3.1 芯片和芯片一基板粘接失效機(jī)理與溫度的關(guān)系3.1.1 芯片破裂3.1.2 芯片熱擊穿3.1.3 芯片和基板的粘接疲勞3.2 一級(jí)互連失效機(jī)理與溫度的關(guān)系3.2.1 引線鍵合互連3.2.2 栽帶自動(dòng)焊3.2.3 倒裝焊芯片焊點(diǎn)3.3 封裝外殼失效機(jī)理與溫度的關(guān)系3.3.1 塑料封裝的裂縫3.3.2 聚合物的返原或解聚3.3.3 晶須和枝狀晶體生長3.3.4 標(biāo)準(zhǔn)尺寸外殼疲勞失效3.4 氣密封裝失效機(jī)理與溫度的關(guān)系3.5 封裝體引線和引腳密封失效機(jī)理與溫度的關(guān)系3.5.1 誤操作和缺陷引起的引腳密封失效3.5.2 再成型缺陷導(dǎo)致的引腳局部腐蝕3.5.3 引腳密封界面處引腳的應(yīng)力腐蝕3.5.4 引腳焊點(diǎn)疲勞第4章 雙極型器件電參數(shù)與溫度的關(guān)系4.1 雙極型晶體管參數(shù)與溫度的關(guān)系4.1.1 本征載流子濃度4.1.2 熱電壓和遷移率4.2 電流增益4.3 雙極型晶體管反相器的電壓轉(zhuǎn)換特性4.4 集電極一發(fā)射極飽和壓降第5章 MOS場效應(yīng)晶體管電參數(shù)與溫度的關(guān)系5.1 MOS場效應(yīng)晶體管電參數(shù)與溫度的關(guān)系5.1.1 闕值電壓5.1.2 遷移率5.1.3 漏極電流5.1.4 延遲時(shí)間5.1.5 泄漏電流5.1.6 芯片的可用性5.1.7 直流轉(zhuǎn)換特性第6章 集成電路老化失效物理方法6.1 老化的基本原理6.2 現(xiàn)有老化方法存在的問題6.3 老化的失效物理方法6.3.1 對(duì)穩(wěn)態(tài)溫度影響的認(rèn)識(shí)6.3.2 建立老化剖面第7章 微電子器件溫度冗余設(shè)計(jì)和應(yīng)用準(zhǔn)則7.1 現(xiàn)有器件降額方法存在的問題7.1.1 其它熱參數(shù)的影響7.1.2 熱應(yīng)力和非熱應(yīng)力的相互作用7.1.3 低溫器件降額7.1.4 器件類型的變化7.2 抗熱／耐熱設(shè)計(jì)的另一種方法7.3 芯片金屬化失效機(jī)理的應(yīng)力限制7.3.1 芯片金屬化腐蝕7.3.2 電遷移7.3.3 小丘的形成7.3.4 金屬化遷移7.3.5 金屬化層的約束氣蝕7.4 器件氧化層失效機(jī)理的應(yīng)力極限7.4.1 慢俘獲7.4.2 柵氧化層的擊穿7.5 芯片金屬化失效機(jī)理的應(yīng)力極限7.5.1 離子玷污7.5.2 表面電荷擴(kuò)展7.6 器件氧化層界面失效機(jī)理的應(yīng)力極限第8章 電子器件封裝的溫度冗余設(shè)計(jì)和使用指南8.1 芯片和芯片／襯底粘接失效機(jī)理的應(yīng)力極限8.1.1 芯片破裂8.1.2 芯片熱擊穿8.1.3 芯片與襯底的粘接疲勞8.2 一級(jí)互連層失效機(jī)理的應(yīng)力極限8.2.1 引線鍵合互連層8.2.2 栽帶自動(dòng)焊8.2.3 芯片倒裝焊8.3 封裝外殼失效機(jī)理的應(yīng)力極限8.3.1 塑料封裝外殼破裂8.3.2 聚合物焊料的逆變化或解聚8.3.3 晶須和枝晶的生長8.3.4 模壓外殼的疲勞失效8.4 蓋式密封失效機(jī)理的應(yīng)力極限第9章 結(jié)論9.1 穩(wěn)態(tài)溫度的影響9.2 溫度循環(huán)次數(shù)的影響9.3 溫度梯度的影響9.4 時(shí)間相關(guān)的溫度變化的影響附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第一章 溫度——可靠性的影響因素　　許多可靠性工程師和系統(tǒng)設(shè)計(jì)師認(rèn)為溫度是影響電子設(shè)備可靠性的一個(gè)主要因素。因此經(jīng)常采用降低漫度的方法來提高可靠性，而對(duì)于采用降低溫度給制冷系統(tǒng)的可靠性、費(fèi)用、質(zhì)量和體積所帶來的影響，以及降溫對(duì)電子設(shè)備可靠性實(shí)際增長的作用程度，缺少綜合權(quán)衡。

編輯推薦

　　《溫度對(duì)微電子和系統(tǒng)可靠性的影響》內(nèi)容對(duì)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)師、質(zhì)量師和可靠性工作者具有啟發(fā)和指導(dǎo)作用，對(duì)半導(dǎo)體器件設(shè)計(jì)和制造工程師、電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)師和器件失效分析工作者從中也將得到裨益，對(duì)提高國產(chǎn)半導(dǎo)體器件的質(zhì)量和可靠性將產(chǎn)生積極作用?！稖囟葘?duì)微電子和系統(tǒng)可靠性的影響》也可以作為微電子器件和電子產(chǎn)品可靠性專業(yè)本科生和研究生的參考教材。

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