可靠性物理内容简介
绪论-半导体器件可靠性物理
•金铝合金 •管腿腐蚀
•电迁移
•管腿损伤
•铝腐蚀
•漏气
•铝划伤
•外来物引起漏短路
•铝缺口
•绝缘珠裂缝
•台阶断铝 •标志不清
•过电应力烧毁
• 键合缺陷引起的失效:键合颈部损伤、键合强度不够、键合面沾污金-铝合金、
键合位置不当、键合丝损伤、键合丝长尾、键合应力过大损伤硅片。
• 表面劣化机理:钠离子沾污引起沟道漏电、辐照损伤,表面击穿、表面复合引
课程的重点
绪论
是什么? 干什么? 为什么学? 学什么?
绪论
半导体可靠性物理学
产生过程
产生背景
其产生与其他边缘性学科(例如,环境工程学,系统工程学, 生物工程学)一样,是科学技术发展的必然。随着电子系统的
发展,其复杂性和可靠性成了尖锐的矛盾,系统越复杂,所用 元器件越多,失效的概率就越大,即可靠性越不易保证。
绪论
主要的失效机理
指器件失效的实质原因。即引起器件失效的物理或化学过程。
设计问题引 起的缺陷
体内退化 机理
氧化层 缺陷
金属化系 统退化
封装退化 机理
•版图 •工艺方案 •电路和结构
•二次击穿 •CMOS闩锁效应 •中子辐射损伤 •重金属沾污 •材料缺陷
•针孔 •厚度不均匀 •接触孔钻蚀 •介质击穿等
两个概念
研究领域和任务
强调两个概念:器件的失效和退化
在目前许多的文献中,二者是等效的。但严格地讲,二者有区别。
共同之处:器件特性偏离了正常指标
不同之处:失效-更强调出现不正确的器件、电路 功能
本课程中,二者可互相替换。
绪论
半导体可靠性物理学
研究领域、研究任务
可靠性设计的主要内容
可靠性设计的主要内容
1、研究产品的故障物理和故障模型
搜集、分析与掌握该类产品在使用过程中零件材料的老化、损伤和故障失效等(均为受许多复杂随机因素影响的随机过程)的有关数据及材料的初始性能(强度、冲击韧性等)对其平均值的偏离数据,揭示影响老化、损伤这一复杂物理化学过程最本质的因素,追寻故障的真正原因。
研究以时间函数形式表达的材料老化、损伤的规律,从而较确切的估计产品在使用条件下的状态和寿命。
用统计分析的方法使故障(失效)机理模型化,建立计算用的可靠度模型或故障模型,为可靠性设计奠定物理数学基础,故障模型的建立,往往以可靠性试验结果为依据。
2、确定产品的可靠性指标及其等级
选取何种可靠性指标取决于产品的类型、设计要求以及习惯和方便性等。
而产品可靠性指标的等级或量值,则应依据设计要求或已有的试验,使用和修理的统计数据、设计经验、产品的重要程度、技术发展趋势及市场需求等来确定。
例如,对于汽车,可选用可靠度、首次故障里程、平局故障间隔里程等作为可靠性指标,对于工程机械则常采用有效度。
3、合理分配产品的可靠性指标值
将确定的产品可靠性指标的量值合理分配给零部件,以确定每个零部件的可靠性指标值,后者与该零部件的功能、重要性、复杂程度、体积、重量、设计要求与经验、已有的可靠性数据及费用等有关,这些构成对可靠性指标值的约束条件。
采用优化设计方法将产品(系统、设备)的可靠性指标值分配给各个零部件,以求得最大经济效益下的各零部件可靠性指标值最合理的匹配。
4、以规定的可靠性指标值为依据对零件进行可靠性设计
即把规定的可靠性指标值直接设计到零件中去,使它们能够保证可靠性指标值的实现。
网络安全-物理安全与可靠性
2、设备安全
设备安全是指对计算机信息系统设备的安全保护。它主要包括 设备的防盗和防毁,防止电磁信息泄漏,防止线路截获,抗电 磁干扰以及电源保护等六个方面。 (1)设备防盗 提供对计算机信息系统设备的防盗保护。 安全功能可归纳为:使用一定的防盗手段(如移动报警器、数 字探测报警和部件上锁)用于计算机信息系统设备和部件,以 提高计算机信息系统设备和部件的安全性。
24
可用性和可维修性
系统可维修性有时用可维修度来度量。在给定时间内,将一失 效系统恢复到运行状态的概率称为可维修度。 可用性(Availability)是指计算机的使用效率,它以系统在执 行任务的任意时刻能正常工作的概率。系统可用性用可用度来 度量。系统在t时刻处于正确状态的概率称为可用度,用A(t)来 表示。 其计算方法为: A =平均无故障时间/ (平均无故障时间+平均修复时间)
(3) 媒体数据的防毁,防止意外或故意的破坏使媒体数据 的丢失。
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可靠性
系统可靠性(Reliability)的定义是指从它开始运行(t=0)到 某时刻t这段时间内能够正常运行的概率。系统可靠性在数值的 度量中采取可靠度衡量。在给定的时间间隔内,在给定的条件 下,系统仍然能正确执行其功能的概率称为可靠度。
Staining of ion implant ROM array
Key=1010110... Sub micron probe station
Probing with eight needles
3、媒体安全
提供对媒体数据和媒体本身的安全保护。 (1)媒体的安全 提供对媒体的安全保管,目的是保护存储在媒体上的信息。 安全功能可归纳为两个方面: (1)媒体的防盗; (2)媒体的防毁,如防霉和防砸等。
三讲:微电子可靠性失效物理
3.2.1 热载流子效应示意图
热载流子注入效应示意图
3.2.2 热载流子效应的性质
①热载流在运动过程中,因碰撞电离而产生电子 空穴对,产生的多数空穴流向衬底,形成衬底电 流Isub。 ②部分空穴随着漏极向栅极正向电场的形成而注 入氧化层中。 ③高能电子注入氧化层中。 ④电子和空穴两种热载流子都注入SiO2,引起器 件特性的变动。
3.3.5 改进措施与注意事项
①通过比较TDDB值及其失效分布可以评估集成电路氧 化、退火、抛光、清洗、刻蚀等工艺对栅氧化层质 量的影响,尤其是对超薄栅氧化层的可靠性评价。 工艺加工过程中采取各种有效的洁净措施,防止沾 污。热氧化时采用二步或三步氧化法生长SiO2层。 可以用CVD生长 SiO2或掺氮氧化以改进栅氧质量。 ②栅氧易采静电损伤,它的损伤是累积性的,使用中 必需采取防护措施。
3.1.1 氧化层电荷的性质与来源
可动离子电荷Qm的测量:
1)
在实际的MOS系统中,膜层中的可动离子是致使 半导体器件不稳定的一个重要原因,膜层中的正 电荷包含固定正电荷、Si界面态电荷和一部分靠 近Si界面的可动离子电荷,因此,要确定膜层中 的可动离子电荷 ,就必须把它和固定电荷区分开 来。把可动离子和固定电荷区分开来的办法是利 用正,负偏压温度实验,简称B-T试验。
3.3.3 栅氧评价的其它方法
①氧化层可靠性的评价,除了使用恒定电压以外,还 可以使用斜坡电压的测量方法,根据击穿电场的分 布,可以将氧化层缺陷分成三种类型,A模式、B模 式和C模式。A模式的击穿电场小于1MV/cm,B模 式的击穿电场介于2~6MV/cm,C模式的击穿电场 通常大于8MV/cm。A、B模式是缺陷失效,C模式 反映的则是本征击穿。 ②另外一种评估氧化层可靠性的方法是击穿电荷,而 测量击穿电荷Qbd有两种方法,即恒定电流测量和指 数斜坡电流测量,不同的测量方法会使击穿电荷Qbd 的值不一样,故应当在同一条件下进行测量。
可靠性物理课程作业
《可靠性物理》课程作业
要求:
1、电子版及手写版均可
2、提交时间:本课程期末考试之前
1. 验证β的不同取值,威布尔分布函数可演变为伽玛分布(1β<时)、指数分
布(1β=时)、对数正态分布(2β=时)和近似为正态分布( 3.5β=时) 2. 如图所示为某类产品 — 输入(i U )输出(0U )电路,电流为0i ,中间有一
接触电阻c R ,电压输出与输入的关系为:0o i c U U i R =−,接触电阻c R 与初始
电阻0R 有衰减模型:0(1)t c R R a =+,其中a 为衰减系数:0 < a < +∞;对于
某种设计、制造等因素下的a 存在如下Log-normal 分布:
2(ln 1)2()a a f a e −−=
失效判据:当5i U V =时,0
4U V ≤为失效。
已知:5i U V =,010i mA =,0
100R m =Ω;
求:该批产品使用2 年后的可靠度。
3. 列举IC 制造过程中5个单词及其含义,并加以解释。
第一性原理计算在可靠性物理中的应用
第一性原理计算在可靠性物理中的应用郑玉杰1,伍昆仑1,2,郑雪松1,帅勇1(1.重庆赛宝工业技术研究院,重庆401332;2.工业和信息化部电子第五研究所,广东广州510610)摘要:综述了第一性原理计算在可靠性物理中尤其是在新电子材料和纳米器件失效机理研究中的应用,重点阐述了第一性原理计算在对电子材料失效机理解释、失效过程模拟、缺陷影响分析、材料筛选、简单元器件的筛选和设计等中的应用。
第一性原理计算在从微观尺度上研究新材料、纳米器件的失效机理和失效过程方面已发挥了重要的作用,并能够通过对电子材料的筛选、设计和简单元器件的设计为提高电子器件的可靠性提供理论依据和指引。
随着计算机技术的发展及其与人工智能技术的结合,第一性原理计算将能更深刻地反映新电子材料和纳米器件的失效机理和过程,并得到更加广泛的应用。
关键词:第一性原理计算;可靠性物理;失效机理;新材料;纳米器件中图分类号:TB 114.39文献标志码:A 文章编号:1672-5468(2019)S1-0039-07doi:10.3969/j.issn.1672-5468.2019.S1.008Application of First-principles Calculations inReliability PhysicsZHENG Yujie 1,WU Kunlun 1,2,ZHENG Xuesong 1,SHUAI Yong 1(1.Chongqing CEPREI Industrial Technology Research Institute ,Chongqing 401332,China ;2.CEPREI ,Guangzhou 510610,China )Abstract :The applications of first -principles calculations in reliability physics ,especially inthe study of failure mechanisms of new electronic materials and nanodevices ,are reviewed ,and the applications of first -principles calculations in the explanation of failure mechanism of electronic materials ,failure process simulation ,defect impact analysis ,material screening ,and the screening and design of simple components are emphasized .First -principles calculations have played an important role in studying the failure mechanisms and failure processes of new materials and nanodevices on a microscopic scale ,and it can be used in the selection and design of electronic materials and the design of simple components to provide theoretical basis and guidance for improving the reliability of electronic devices.With the development of computer technology and its combination with artificial intelligence technology ,first -principles calculations will be able to reflect the failure mechanism and process of new electronic materials and nanodevices more deeply ,and will be more widely used.收稿日期:2019-03-28作者简介:郑玉杰(1989-),男,重庆赛宝工业技术研究院高级研发工程师,博士,主要从事第一性原理计算、可靠性物理和人工智能技术应用等方面的研究工作。
可靠性-中国科学院工程热物理研究所
(二):涉及标准: GB/T19000-2008质量管理体系基础和术语 GB/TI9001-2008质量管理体系 要求 2008年12月30日发布、2009年3月1日实施 GJB9001B-2009质量管理体系 要求 2009年12月22日发布 2010年4月1日实施
(三):相关要求
GB/T19001-2000版标准的认证的最后时限: 2010年11月15日以后GB/T19001 -2000版标准 的认证无效; GJB9001A-2001版标准的认证的最后时限: 2010年4月1日至2012年3月底为GJB9001A2001GJB9001B-2009转换共存阶段,两年之 2002内转换完。2012年4月1日GJB9001A-2001 2003版质量体系证书无效。
标准的分类及作用
根据ISO指南72《管理体系标准的 认证和制定》,分A、B、C三类
A类:管理体系要求标准 GB/T19001-2008 质量管理体系 IS09001:2008 要求
GB/T18305-2003 质量管理体系 汽车生 idt IS016949-2002 产件及相关维修零件组 织应用GB/T19001— 2000的特别要求
• 这三个案例他们之间是有相互联系的, 第一个案例我们认为质量问题至少是 一个体系所反映的问题,抓质量问题 既不能就事论事,还要从机制上、体 制上、特别是从决策层管理层的质量 意识上首先要能够符合潮流,符合现 有的抓质量的思路,也就是9001标准 的第一句话:采用质量管理体系是组 织的一项战略性决策。第二、三案例 想说明有了体系,如何规范化管理的 问题,值得我们要认证、已获证的组 织深思………
基本概念
• ISO 世界标准化组织的缩写 • ISO9000族 由ISO/TC176技术委员会 制定的标准
可靠性分析资料
工艺过程可靠性评估
计算选项设置
查看结果和图形
北京运通恒达科技有限公司
Relex Weibull-工艺过程可靠性评估
工艺过程可靠性评估用于 对产品生产、制造、组装 等过程的效率、产品产量 和过程可靠度等进行计算 分析,流程为 :
定义生产线的产量分布 定义指标线 指定损失变化点
工艺过程可靠性评估
计算选项设置
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Relex Weibull-工艺过程可靠性评估
工艺过程可靠性评估用于 对产品生产、制造、组装 等过程的效率、产品产量 和过程可靠度等进行计算 分析 ,流程为 :
定义生产线的产量分布 定义指标线 指定损失变化点
工艺过程可靠性评估
计算选项设置
发现产品在设计、材料和工艺方面的各种缺陷;
为提高产品的可靠性、任务成功性、减少维修人力和保障费用提供 信息;
确认是否符合可靠性定量要求。
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可靠性试验的分类
可靠性试验
工程试验
统计试验
环境应力筛选
可靠性增长
可靠性鉴定
可靠性验收
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可靠性试验-筛选试验
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可靠性增长数据分析
备件最优更换周期求解 试验计划安排 工艺过程可靠性评估
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Relex Weibull-界面浏览
Relex பைடு நூலகம்eibull界面 分为上、下两个区 域: 上面窗口中包含:
Weibull树
Weibull界面浏览
下面窗口中包含:
Weibull参数 Weibull数据点 Weibull图
成果最低 停工期最小
物理实验中选择合适材料的原则与注意事项
物理实验中选择合适材料的原则与注意事项在物理实验中,选择合适的材料是非常重要的,它直接影响到实验结果的准确性和可靠性。
本文将介绍物理实验中选择合适材料的原则与注意事项。
一、原则1. 物理性质:选择材料时应考虑其物理性质是否符合实验要求。
例如,对于需要进行电导实验的材料,应选择具有良好导电性质的材料,如金属;对于需要进行光学实验的材料,应选择透明度高、光学性能好的材料,如玻璃。
2. 化学性质:实验中的试剂或药品可能与材料发生反应,因此选择材料时还应考虑其化学性质。
确保材料能够耐受所使用试剂的浓度、酸碱度等。
例如,在酸性环境下进行实验时,应选择能抵抗腐蚀的材料,如塑料。
3. 热学性质:选择合适的材料还应考虑其热学性质。
对于需要进行高温实验的材料,应选择能够承受高温的材料,如陶瓷。
对于需要进行低温实验的材料,应选择能够耐受低温的材料,如特殊金属。
4. 机械性能:在一些实验中,需要使用到特殊的机械装置,此时选择的材料应具备一定的机械性能。
例如,需要进行拉力测试的材料,应选择具有较高强度的材料,如钢材。
5. 可靠性:在实验中,材料的可靠性也是一个重要的考虑因素。
一些不稳定或易变形的材料可能会影响实验结果的准确性。
因此,选择具有稳定性和可靠性的材料对于保证实验结果的可靠性非常重要。
二、注意事项1. 清洁度:在使用材料前,应确保其表面的清洁度。
有些杂质可能会影响实验结果,因此要定期清洁和检查所使用材料的表面。
2. 校准:一些实验装置可能需要进行定期校准,以确保其准确性。
在选择材料时,应考虑材料的稳定性和是否便于进行定期校准。
3. 存放条件:一些材料对环境条件敏感,需要在特定的温度、湿度等条件下存放。
在使用材料之前,应了解其存放要求,并严格按照要求进行储存。
4. 安全性:在进行实验时,要确保所选择的材料是安全的,并符合相关的安全标准。
例如,材料不应具有放射性、有毒性或易燃性等危险性质。
5. 成本效益:在选择材料时,还应考虑其成本效益。
物理实验技术的实验结果可靠性和准确性分析
物理实验技术的实验结果可靠性和准确性分析科学实验的过程中,准确性和可靠性是非常重要的因素。
特别是在物理实验中,实验结果的准确性决定了实验数据的可信度,而实验结果的可靠性则体现了实验方法和技术的有效性。
因此,分析物理实验技术的实验结果可靠性和准确性是非常必要的。
一、实验结果的可靠性可靠性是指在同样条件下多次重复实验所得结果的一致性。
在物理实验中,为了保证实验结果的可靠性,我们需要注意以下几个方面。
首先,实验设备和实验装置的稳定性至关重要。
在物理实验中,精密的实验设备和装置对实验结果的可靠性起到至关重要的作用。
如果实验设备存在稳定性差、易受外界干扰等问题,就会导致实验结果的不可靠性。
因此,我们需要把控实验设备的质量,确保实验设备的稳定性。
其次,实验条件的控制也对实验结果的可靠性有着直接影响。
在实验过程中,温度、湿度、气压等环境条件的变化也会对实验结果产生一定的影响。
因此,我们需要对实验环境进行严格的控制,保持实验条件的稳定性,减小外界因素对实验结果的干扰。
此外,实验操作的标准性也是保证实验结果可靠性的重要因素。
在物理实验中,实验操作的精细程度和标准化程度直接影响实验结果的可靠性。
为了保证实验操作的标准性,我们需要严格遵循实验操作规范,并对实验操作进行严密的控制和监测,减小人为因素对实验结果的影响。
二、实验结果的准确性准确性是指实验结果与真实值之间的接近程度。
在物理实验中,为了保证实验结果的准确性,我们需要注意以下几个方面。
首先,实验测量的准确性是保证实验结果准确性的基础。
在物理实验中,测量仪器的精度直接影响实验结果的准确性。
因此,我们需要选择适当的测量仪器,并保证其精度满足实验要求。
其次,实验数据的处理和分析也是保证实验结果准确性的重要环节。
在物理实验中,数据处理和分析的方法对实验结果的准确性有很大影响。
我们需要选择合适的数据处理和分析方法,并确保数据处理和分析的过程具有科学性和逻辑性,减小实验误差。
提高实验可靠性的物理实验技术技巧
提高实验可靠性的物理实验技术技巧如何提高实验可靠性的物理实验技术技巧在进行物理实验时,为了获得准确的实验结果,提高实验的可靠性至关重要。
在实验过程中,我们可以采用一些物理实验技术技巧来减小误差、提高实验精度和可靠性。
本文将介绍一些常见的物理实验技术技巧,以帮助读者提高实验可靠性。
1. 实验前的准备工作在进行物理实验之前,我们必须进行充分的准备工作。
首先,仔细阅读实验指导书或相关资料,理解实验目的、步骤和要求。
其次,检查实验所需的仪器设备是否完好,保证其可以正常工作。
此外,我们还应该准备好实验所需的试剂和材料,并按照实验要求进行预处理,以确保实验结果的准确性和可重复性。
2. 仔细测量和记录实验数据在进行物理实验时,准确测量和记录实验数据是非常重要的。
为了提高测量的精度,我们可以采用以下技巧:(1) 使用合适的测量仪器:根据需要,选择合适的测量设备进行测量,以确保测量结果的准确性。
(2) 注意仪器的零点和刻度:在进行测量之前,务必将仪器的零点调整到合适的位置,并仔细读取刻度,以减小读数误差。
(3) 重复测量:对于重要的实验数据,可以进行多次测量,并取平均值,从而减小实验误差。
(4) 精确记录数据:在进行实验时,应使用精确的记录方法,如使用带有小数点的数字,而不是简单的近似值,以保证实验结果的准确性。
3. 增加实验重复性为了提高实验的可靠性,我们可以增加实验的重复次数。
通过多次重复实验,我们可以获得更多的数据,并计算出更可靠的平均值和标准偏差。
这样做的好处是可以减小实验误差,提高实验结果的可靠性。
4. 控制实验条件在进行物理实验时,控制实验条件是非常重要的。
为了确保实验结果准确,我们需要尽可能控制实验环境的一致性。
例如,保持实验室的温度和湿度稳定,以及在实验期间避免外部干扰等。
此外,我们还需要控制实验物体的状态、质量和形状等因素,以减小实验误差,提高实验结果的可靠性。
5. 使用适当的分析工具在物理实验中,使用适当的分析工具可以帮助我们更好地理解实验结果和数据。
半导体器件的物理原理与可靠性
半导体器件的物理原理与可靠性半导体器件是现代电子技术的基石,它的发展和应用在电子通信、计算机、医疗设备等领域起到了极其重要的作用。
本文将探讨半导体器件的物理原理以及其可靠性。
一、半导体物理原理半导体器件是利用半导体材料的特性制作而成的电子元件。
半导体材料与金属材料和绝缘体材料相比,具有独特的电导特性。
在半导体中,电子的导电行为受到温度和掺杂的影响,同时由于带隙的存在,电子的能量状态也会发生变化。
半导体中的电导性主要来源于载流子,而载流子可以分为两类:电子和空穴。
在纯净的半导体中,电子和空穴的数量大致相等,称之为本征半导体。
当半导体材料被掺杂时,即在纯净半导体中加入少量杂质,就会产生额外的电子或空穴。
这个过程称为掺杂,掺杂分为n型和p型。
在n型掺杂中,掺入杂质的原子具有多余的电子,这些电子将成为半导体中的自由电子,在电场作用下进行移动,因此n型半导体具有较高的电导率。
而在p型掺杂中,掺入杂质的原子会带走半导体中的电子,使原子中形成空位,称为空穴。
空穴具有正电荷,可以在电场的作用下进行移动。
通过n型和p型半导体的结合,可以形成p-n结,这是半导体器件中最基本的结构之一。
在p-n结中,由于电子和空穴的扩散,会形成静止电势差,进而形成内建电场。
内建电场导致了能量位移,使得电子和空穴被迫向另一侧移动。
这种现象被称为漂移,它是半导体器件工作的基础。
半导体器件的其他基本原理包括:禁带宽度、霍尔效应、反向击穿等。
理解这些物理原理对于半导体器件的设计和应用非常重要。
二、半导体器件的可靠性可靠性是指在特定环境和使用条件下,半导体器件能够长期正常工作的能力。
半导体器件的可靠性与其物理原理密切相关。
半导体器件可能会受到温度、湿度、电压等外界因素的影响,这些因素会导致器件的性能衰减甚至失效。
热效应是其中的主要因素之一。
在半导体器件中,电子的能量和温度之间存在着密切的关系。
当半导体器件长期工作时,内部电阻会产生热量,如果不能进行有效的散热,温度将会上升。
如何确保物理实验技术的精确性和可靠性
如何确保物理实验技术的精确性和可靠性确保物理实验技术的精确性和可靠性物理实验是科学研究的重要手段之一,它对于验证理论、发现新现象以及提供实践应用的基础都起着关键的作用。
然而,物理实验的精确性和可靠性非常重要,因为不准确或不可靠的实验结果会导致误导和错误的结论。
为了确保物理实验的精确性和可靠性,以下几个方面是需要考虑的。
首先,实验设备的质量和校准是确保实验结果精确的关键。
实验设备应该具备优良的制造工艺和稳定的性能,且需要经过严格的校准和测试。
例如,测量仪器的准确精度应该符合实验要求,并定期进行校准和检验,以确保其精度和可靠性。
此外,实验设备应该放置在恒定的环境条件下,避免受到外界因素的干扰,如温度、湿度等。
其次,实验条件的控制和规范也是确保实验结果可靠的重要因素。
在进行物理实验时,应该尽量控制其他影响因素,只改变一个变量,以便得到具有可比性的实验数据。
例如,在测量长度的实验中,可以采取保持温度不变、避免空气对长度的影响等措施。
此外,实验条件的规范也非常关键,包括实验室的安全操作规程、实验人员的操作技能等。
通过规范化的实验条件,可以提高实验结果的可靠性。
第三,数据处理和分析的方法对于确保实验结果的精确性也发挥着重要作用。
在进行数据处理时,应该使用适当的数学模型和统计方法,以减小误差和提高结果的精确度。
此外,需要进行数据的重复实验,以确认实验数据的可靠性。
通过数据处理和分析的方法有效地减小误差和提高结果的可靠性,可以确保物理实验的准确性。
最后,对于物理实验的精确性和可靠性,在实验过程中应该进行严格的记录和报告。
实验记录应该详细、准确地描述实验过程、实验条件、实验数据以及数据处理的方法等。
同时,实验报告应该包含实验目的、实验原理、实验过程和结果的描述,以及对结果的讨论和分析等。
通过严格的记录和报告,可以使其他人能够重复实验并得到相似的结果,提高实验结果的可靠性。
总之,确保物理实验技术的精确性和可靠性是非常重要的。
高中物理实验中如何提高实验结果的可靠性
高中物理实验中如何提高实验结果的可靠性在高中物理学习中,实验是非常重要的一部分。
通过实验,我们能够更直观地理解物理概念和规律,验证理论知识,培养动手能力和科学思维。
然而,要想从实验中获得准确、可靠的结果并非易事。
下面,我们就来探讨一下在高中物理实验中如何提高实验结果的可靠性。
一、实验前的充分准备1、熟悉实验原理在进行实验之前,必须要对实验所涉及的物理原理有清晰、透彻的理解。
只有明白了实验背后的理论依据,才能知道在实验过程中需要测量哪些物理量,如何进行测量,以及如何对数据进行处理和分析。
2、选择合适的实验仪器实验仪器的精度和性能直接影响实验结果的可靠性。
在选择仪器时,要根据实验的要求和精度,选择合适量程和分度值的仪器。
例如,测量较小的电阻时,应选用精度较高的万用表;测量长度时,如果需要较高的精度,就应该选择游标卡尺或螺旋测微器。
3、检查仪器的状态实验前要仔细检查仪器是否完好,是否经过校准,刻度是否清晰,指针是否灵活等。
如果仪器存在问题,应及时修理或更换,以避免因仪器故障导致实验结果出现偏差。
4、设计合理的实验方案一个好的实验方案应该包括实验步骤、实验方法、数据记录方式等。
实验步骤要清晰、简洁,避免不必要的繁琐操作;实验方法要科学、合理,能够有效地减少误差;数据记录方式要规范、准确,便于后续的处理和分析。
二、实验过程中的注意事项1、规范操作严格按照实验操作规程进行实验,操作的规范性是保证实验结果可靠性的关键。
例如,在使用天平测量物体质量时,要先调平天平;在使用电压表和电流表时,要注意正负极的连接;在进行光学实验时,要保证光路的畅通等。
2、控制实验条件很多物理实验都需要在一定的条件下进行,如温度、湿度、压强等。
在实验过程中,要尽可能地控制这些条件保持恒定,以减少外界因素对实验结果的影响。
例如,在探究电阻与温度的关系时,要保证每次测量时电阻的温度相同;在做平抛运动实验时,要保证每次小球抛出的初速度相同。
可靠性物理
可靠性物理
可靠性物理是一门研究物理系统的可靠性的学科,通常指的是研究设备、系统或者部件在一段时间内的可靠性。
其目的是研究可靠性的动力学行为,以及可靠性的物理和结构因素,以便设计出更加可靠的系统。
从物理出发,可靠性物理研究的核心是解释物理系统的可靠性行为和分析可靠性模型。
可靠性物理关注物理系统可靠性的行为,而不关注其它影响因素,如经济、技术、社会等等。
具体来讲,它考虑的是系统的组件可能出现的故障、失效或损坏的可能性;它考虑了组件的可靠性问题,也考虑了系统的失效和整体可靠性。
可靠性物理被广泛应用于各种不同领域,最常见的是飞机发动机、航天、汽车及电子产品等,可以通过这门学科来研究这些产品的可靠性行为。
而在其他领域,如航空航天、抗震设计、石油勘探、金融业等,可靠性物理也发挥着重要作用。
可靠性物理涉及到多种理论和技术,包括系统动力学、故障诊断、失效模式分析、可靠性估计、可靠性设计、信号处理和可靠性预测等。
可靠性物理的目的是分析系统结构、零部件或其他组件在一定时间内失效的可能性,并利用可靠性理论和计算方法来优化系统设计,使其可靠性最大化。
广泛应用于多个领域的可靠性物理在经济发展中发挥重要作用,是一门极具技术含量的学科。
它可以帮助我们分析物理系统的可靠性行为,找出漏洞,设计出更加可靠的系统,有效的精确的预测可能发
生的失效及故障,从而确保系统正常运行。
此外,可靠性物理被广泛应用于研究可靠性相关的系统建模、材料选择、组件供应链管理、质量分析、维修技术等方面,以及专业技术人员的培训和教育。
未来,可靠性物理还将在开发新型物理系统上发挥更大的作用,在物理系统的研究、设计和应用中发挥着重要的作用。
可靠性物理
可靠性物理可靠性物理(ReliabilityPhysics)是物理学的一个分支,它利用物理学的基本原理和方法,对系统的稳定性、可靠性和可靠性的破坏机理进行研究,以此来提高产品的可靠性和稳定性。
它具有重要的理论价值和实用价值,在工程技术中也具有广泛的应用,是现代信息与集成技术和工程技术发展的重要组成部分之一。
可靠性物理是宏观物理学的一个重要部分,随着量子物理学和统计物理学发展,该领域受到越来越多的关注。
它被普遍认为是一门实用性的物理学,以解决复杂的工程和技术难题而著称。
可靠性物理的研究范围较广,包括系统的可靠性分析、故障模式分析、元件失效模式分析、模拟可靠性仿真等。
它的目的是使系统具有高可靠性,为研究可靠性物理学提供了理论基础和实用工具。
可靠性物理主要是研究系统为什么会失效,给出物理方法预测和分析系统失效的可能性,以及系统抗故障能力的提高措施。
它常见的技术有可靠性动力学(Reliability Dynamics)、可靠性分析(Reliability Analysis)、可靠性模型(Reliability Model)、故障树分析(Fault Tree Analysis)、模拟可靠性仿真(Simulated Reliability Simulation)等。
可靠性物理研究的重点是分析和研究失效机理及其失效模式。
可靠性物理是提高产品可靠性和稳定性的重要工程技术。
它可以应用于系统可靠性评估、故障分析、故障预警、产品诊断、产品可靠性改进等。
广泛应用于航空航天、核电、电信、太阳能、汽车、石油化工、精密仪表等行业,为全面提升产品的可靠性、稳定性和耐久性提供了可靠的理论依据。
可靠性物理是物理学的一个分支,融汇了物理学、系统工程、工程统计学以及数学模型等学科的知识,是以失效模式、可靠性估计以及可靠性改进为目标的实用性物理学。
它为工程技术提供了可靠性理论和技术支持,也成为信息集成技术和综合技术发展中不可缺少的组成部分。
物理实验技术的实验结果的可靠性评定与验证的现场实验与实际数据对比方法
物理实验技术的实验结果的可靠性评定与验证的现场实验与实际数据对比方法引言物理实验在科学研究和工程应用中具有重要的地位,然而实验结果的可靠性评定和验证是保证科学研究和工程项目准确性的关键。
本文将探讨物理实验技术中实验结果的可靠性评定与验证的现场实验与实际数据对比方法。
一、实验结果的可靠性评定实验结果的可靠性评定是指判断实验数据的准确性以及误差的大小。
在物理实验中,常见的误差包括系统误差和随机误差。
系统误差是指由于实验装置、环境等因素引起的偏差,而随机误差则是由于实验操作和测量仪器的精度等引起的不确定性。
为了评定实验结果的可靠性,我们可以采取以下方法:1. 重复实验:通过重复多次实验并计算平均值,可以减小随机误差的影响,提高实验结果的可靠性。
2. 控制实验条件:在进行实验时,尽可能控制实验条件,减小系统误差的影响。
例如,保持实验室温度恒定、消除振动等干扰因素。
3. 精确测量仪器:选择精确的测量仪器并严格按照使用说明操作,可以减小测量误差。
4. 数据分析:对实验数据进行统计分析,计算误差范围和置信区间,评估实验结果的可靠性。
二、验证方法验证实验结果是指通过对比实验结果与实际数据,检验实验假设或理论模型的准确性。
验证方法有多种,下面我们将介绍几种常用的方法。
1. 数值模拟对比:利用数值模拟方法,基于已知的物理模型或理论,模拟实验过程并计算实验结果。
然后将数值模拟结果与实验结果进行对比,验证实验结果的可信程度。
2. 理论模型对比:将实验结果与理论模型进行对比。
如果实验结果与理论模型一致,则验证了理论模型的准确性;如果不一致,则可能需要修改理论模型或重新评估实验结果的可靠性。
3. 实际应用对比:将实验结果应用到实际工程或科学研究中,观察其效果。
如果实验结果与实际应用效果相符,则说明实验结果可靠;如果不符,则需要重新评估实验结果的准确性和可靠性。
三、现场实验与实际数据对比现场实验是指在实际的环境条件下进行实验,并将实验结果与实际数据进行对比。
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内容简介内容简介本书是“电子元器件质量与可靠性技术”从书之一,较全面地论述并介绍了电子元器件可靠性物理的基础知识和失效分析技术。
全书分为四个部分。
首先阐述了电子元器件失效分析中的理论基础,包括有关原子物理学、材料学、化学、冶金学及元器件的基本工作原理,介绍了与元器件失效相关的制造工艺和技术;第二部分论述了失效的物理模型,介绍了失效分析程序、常用的失效分析方法和技术,以及用于失效分析的较先进的微理化分析技术;第三部分结合具体的元器件:微电子器件、阻容元件、继电器及连接器、光电子器件和真空电子器件,以及元器件的引线和电极系统的失效模式和失效机理加以剖析,提出了提高电子元器件可靠性的措施。
最后阐述了元器件静电放电失效的原理和防护;元器件的辐射效应和抗辐射加固技术。
本书供从事各类电子元器件的研制、生产和使用的科技人员、管理人员、质量和可靠性工作者学习与参考,也可供高等学校电子、电工、光电子、真空电子、材料和信息类等相关专业的师生阅读。
图书目录绪论0.1信息时代与电子元器件0.1.121世纪是信息时代0.1.2信息技术的发展趋势0.1.3电子元器件的发展0.2电子元器件的质量和可靠性0.2.1一代器件、一代整机、一代装备0.2.2电子元器件的定义0.2.3电子元器件可靠性物理研究的内容0.2.4电子元器件的质量和可靠性第1章电子元器件的理论基础1.1固体及半导体导电理论简介1.1.1晶体的基本类型1.1.2晶体的结构1.1.3晶体的能带结构1.1.4n型和p型半导体1.1.5载流子的漂移与扩散1.1.6金属热电子发射和接触电势差1.2基础元件1.2.1电阻器1.2.2电感器1.2.3电容器1.3pn结1.3.1pn结的空间电荷区1.3.2pn结的伏安特性1.3.3pn结的势垒电容和扩散电容1.3.4pn结的击穿1.4晶体三极管1.4.1半导体晶体管的发明1.4.2双极(型)晶体管的静态特性1.4.3双极晶体管的频率特性1.5半导体表面概论1.5.1半导体表面效应1.5.2功函数和氧化层电荷1.6mos场效应晶体管(mosfet)1.6.1mos 晶体管的工作原理1.6.2mos晶体管的电流电压方程1.7半导体的光-电子学效应1.7.1内光电效应1.7.2外光电效应1.7.3受激发射1.8真空电子器件基础1.8.1什么是电子1.8.2自由电子在静电场中的运动1.8.3电子在磁场中的运动1.8.4电子在复合电场和磁场中的运动1.9相图1.9.1一元相图1.9.2二元相图1.9.3共晶相图1.9.4包晶反应及其他反应1.10金属膜及金属化层1.10.1金属膜的电阻1.10.2金属—绝缘体(膜)接触1.10.3金属—半导体的欧姆接触习题与思考题笫2章电子元器件的技术基础2.1平面工艺与集成电路2.1.1硅平面型晶体管2.1.2硅平面工艺的特点2.1.3集成电路的出现2.1.4mos晶体管在大规模集成电路中的重要地位2.1.5微电子工艺技术2.2氧化工艺2.2.1sio2膜的特性2.2.2热生长氧化膜制备2.2.3氧化层错2.3刻蚀技术2.3.1刻蚀工艺流程2.3.2抗蚀剂2.3.3曝光技术2.3.4显影工序2.3.5套刻容差2.3.6刻蚀技术2.3.7干法刻蚀工艺的比较2.4扩散法掺杂技术2.4.1微电子技术对掺杂的要求2.4.2固体中的扩散模型和杂质分布2.4.3扩散系数和扩散机制2.4.4微电子技术中的扩散方法2.4.5测量技术2.5离子注入掺杂技术2.5.1离子注入深度和注入浓度分布2.5.2离子注入设备2.5.3注入损伤和退火2.5.4离子注入层的检测2.5.5离子注入与扩散法掺杂工艺的比较2.6晶体外延生长技术2.6.1外延工艺的作用2.6.2外延设备和反应室中的工作状态2.6.3外延的基本原理2.6.4外延掺杂和杂质浓度分布2.6.5外延缺陷及降低缺陷的方法2.6.6其他外延生长技术2.7表面薄膜气相淀积技术2.7.1物理气相淀积(pvd)技术2.7.2化学气相淀积(cvd)技术2.7.3台阶的覆盖问题2.7.4淀积方法的比较2.8清洁处理2.8.1表面污染及来源2.8.2清洁处理方法的分类2.8.3等离子清洗2.9双极集成电路制造工艺2.10cmos集成电路制造工艺2.11低压气体放电和等离子体2.11.1自持放电2.11.2等离子体的产生方法2.11.3气体放电中的物理和化学现象2.12腐蚀2.12.1原电池的电极和电极反应2.12.2电极电势2.12.3电解2.12.4金属的腐蚀和钝化2.12.5原电池的电化学腐蚀2.12.6金属迁移习题与思考题第3章电子元器件失效的物理模型3.1失效与环境应力3.1.1失效的定量判据3.1.2失效的分类3.1.3环境应力与失效3.1.4环境保护设计3.1.5材料的结构与失效3.2失效物理模型3.2.1界限模型3.2.2耐久模型3.2.3应力-强度模型3.2.4反应速度论——阿列里乌斯(arrhenius)模型3.2.5反应速度论——艾林(eyring)模型3.2.6最弱环模型及串联模型3.2.7并联模型和筷子表模型3.2.8累积损伤(疲劳损伤)模型3.3失效模式与失效机理3.3.1失效机理的各种主要原因3.3.2失效机理和失效模式的相关性3.3.3失效模式和失效机理随时间变化3.3.4失效模式和机理与质量等级的关系3.3.5集成电路的质量等级习题与思考题第4章失效分析和破坏性物理分析4.1电子元器件失效分析的目的及作用4.2失效分析工作的流程和通用原则4.2.1失效分析工作的流程4.2.2电子元器件失效分析的一些原则4.3失效分析报告4.3.1失效的数据收集4.3.2失效分析报告内容4.3.3失效分析报告格式4.3.4失效分析报告的审查、处理和应用4.4失效机理的验证试验和失效模式的统计评估4.4.1失效原因和机理的假设及分析4.4.2失效机理验证工作4.4.3估计失效模式的发生概率和危害性4.5电子元器件失效分析的程序4.5.1电子元器件失效分析程序的步骤4.5.2中国军用标准的微电路失效分析程序4.5.3军用标准中微电路失效分析程序的特点4.5.4微电路失效分析程序的比较4.6破坏性物理分析4.6.1破坏性物理分析的目的和试验项目4.6.2破坏性物理分析的作用与失效分析的关系4.6.3破坏性物理分析的方法和程序4.6.4破坏性物理分析案例习题与思考题第5章电子元器件失效分析方法5.1电子元器件失效分析的常用程序及方法5.1.1元器件的解焊技术5.1.2非破坏性的分析方法5.1.3半破坏性的分析方法5.1.4破坏性分析方法5.1.5综合评价和对策5.2失效分析中几种常用方法介绍5.2.1结截面显示方法5.2.2内涂料去除方法5.2.3钝化层等的去除方法5.2.4材料缺陷的显示方法5.2.5扩散管道显示方法5.2.6判断二氧化硅层针孔的几种方法5.2.7微小区域的探测技术5.3从失效器件的电学特性分析失效5.3.1电连接性检测5.3.2端口的伏安特性检测5.3.3引出端之间的电测试5.3.4晶体管异常输出特性曲线5.3.5mos管异常输出特性曲线5.3.6测试分析时应注意的几个问题5.4电子元器件失效分析技术5.4.1光学显微镜分析技术5.4.2红外显微镜分析技术5.4.3显微红外热像仪分析技术5.4.4声学显微镜分析技术5.4.5液晶热点检测技术5.4.6光辐射显微分析技术5.4.7判断失效部位和机理的方法5.5电子元器件失效分析常用设备5.5.1元器件失效分析的常用设备5.5.2国外可靠性失效分析实验室设备情况习题与思考题第6章微分析技术6.1引言6.2电子显微镜和x射线谱仪6.2.1电子束与固体表面的作用6.2.2扫描电镜(sem)6.2.3电子探针x射线显微分析(edx、xes和wdx)6.2.4电子束测试系统(ebt)6.2.5透射电镜(tem)6.3俄歇电子能谱(aes)6.3.1俄歇电子能谱仪的工作原理6.3.2俄歇电子能谱在电子元器件失效分析中的应用6.3.3综合性能分析装置6.4二次离子质谱(sims)6.4.1离子质谱仪6.4.2sims在失效分析中的应用6.5光电子能谱6.5.1x射线光电子能谱(xps,esa)6.5.2紫外光电子能谱(ups)6.6卢瑟夫背散射频谱学(rbs)6.7其他微分析技术6.7.1中子活化分析(naa)6.7.2x射线荧光(xrf)6.7.3激光反射(lr)6.7.4nra和edx6.8检测缺陷的iddq测试技术习题与思考题笫7章在管理工作中的失效分析和失效分析事例7.1电子元器件失效分析事例7.1.1齐纳二极管的失效分析7.1.2功率晶体管的疲劳寿命7.1.3由尘埃引起的开关接点接触不良的分析7.1.4对由硅污染引起的接触不良现象的分析7.1.5短路原因的分析7.1.6开路原因的分析7.1.7特性劣化原因的分析7.1.8钝化层过薄7.1.9氧化层缺陷7.1.10半导体器件内部可动多余物的失效分析7.2失效分析在工程管理中的应用7.2.1电子元器件和vlsi的制造环境7.2.2vlsi 对硅单晶材料的要求7.2.3液体中微粒子的测定7.2.4半导体的表面检测技术习题与思考题第8章电子元器件的电极系统及封装的失效机理8.1金属膜和金属化层的失效机理8.1.1机械损伤8.1.2非欧姆接触和接触电阻过大8.1.3结尖峰与结穿刺的失效8.1.4铝金属化再结构造成器件失效8.1.5氧化层台阶处金属膜断路8.1.6过合金化造成器件失效8.1.7金属化互连线开路的失效定位方法8.2金属的电迁移8.2.1电迁移现象8.2.2电迁移引起的器件失效模式8.2.3提高抗电迁移能力的措施8.2.4vlsi与电迁移8.2.5vlsi中的铜互连技术8.3引线键合的失效机理8.3.1键合工艺差错造成失效8.3.2内引线断裂和脱键8.3.3金属间化合物使au al系统失效8.3.4热循环使引线疲劳而失效8.3.5内涂料应力造成断丝8.3.6键合应力过大造成失效8.3.7引线键合失效的分析技术8.4电子元器件电极系统焊(压)接的失效8.4.1焊接、压接的失效模式8.4.2焊接的主要失效机理8.4.3消除焊接失效和隐患的措施8.5芯片贴装失效机理8.5.1银浆烧结8.5.2合金焊8.5.3有机聚合物粘接8.5.4芯片粘接失效的分析技术8.6电子元器件封装的可靠性8.6.1电子元器件封装的要求和类型8.6.2封装的失效模式8.6.3金属封装的失效机理8.6.4塑料封装的失效机理8.6.5封装失效的分析技术8.7电极系统和封装的腐蚀8.7.1电子元器件外引线的腐蚀8.7.2电子元器件内引线的腐蚀8.8电子元器件的热应力失效8.8.1热应力来源8.8.2热应力失效8.8.3电子元器件的热匹配设计8.9提高电极系统和封装可靠性的基本保证8.9.1封装8.9.2金属8.9.3其他材料8.9.4内部导体8.9.5封装元件材料和镀涂8.9.6器件镀涂工艺8.9.7芯片的镀覆与安装8.9.8零件镀涂工艺8.9.9返工规定(gjb33a中规定)习题与思考题第9章半导体和微电子器件的失效和可靠性9.1微电子器件的失效模式和失效机理9.1.1集成电路主要失效机理9.1.2半导体器件、集成电路失效模式与相应的失效机理9.2微电子器件的表面失效模式与失效机理9.2.1氧化层中的电荷9.2.2二氧化硅层缺陷对器件性能的影响9.2.3二氧化硅中正电荷对器件性能的影响9.2.4硅-二氧化硅的界面陷阱电荷对器件性能的影响9.3vlsi中金属-半导体接触系统的可靠性9.3.1铝—硅接触系统9.3.2硅化物对器件性能的影响及其可靠性问题9.4微电子器件的体内失效模式和失效机理9.4.1热电效应引起器件的失效9.4.2晶体缺陷对器件性能和可靠性的影响9.5微电子电路超薄栅介质的可靠性9.5.1概述9.5.2薄氧化层的与时间相关的介质击穿9.5.3热载流子效应9.6过电应力失效9.6.1过电应力失效及其判定9.6.2过电应力耐量试验9.6.3微电子器件的过电应力失效案例9.7闩锁效应9.7.1闩锁效应及其机理9.7.2闩锁发生条件9.7.3闩锁的检测方法9.7.4cmos电路的防闩锁设计9.7.5cmos电路闩锁失效的案例9.8动态存储器中的软误差9.8.1产生存储器软失效的两种失效机理9.8.2产生软误差的条件9.8.3降低软误差率的方法9.8.4sram中典型问题的解决方法9.9超大规模集成电路的主要失效机理和分析技术9.9.1超大规模集成电路(vlsi)的主要失效机理9.9.2vlsi漏电和短路的主要失效机理和失效定位技术9.9.3vlsi的失效分析技术的发展趋势习题与思考题第10章阻容元件的失效模式和失效机理10.1电阻器的失效模式与失效机理10.1.1电阻器的主要参数和类别10.1.2电阻器常见失效模式与失效机理10.1.3电阻器失效机理分析10.1.4电阻器的失效分析方法10.2电位器的失效模式与失效机理10.2.1电位器的主要参数和分类10.2.2常见失效模式与失效机理分析10.3电容器的失效模式与失效机理10.3.1电容器的主要参数和失效分析程序10.3.2电容器的解剖和分析方法10.3.3电容器失效模式和失效机理10.3.4电容器失效机理分析10.3.5提高电容器可靠性的措施10.3.6电容器失效分析案例10.4厚膜元件及互连线的失效模式与失效机理10.4.1薄膜元件及互连线的失效模式与失效机理10.4.2厚膜元件及互连线的失效模式和失效机理10.4.3混合电路焊接和封装的失效模式与失效机理习题与思考题第11章继电器和连接器的失效机理分析11.1接触元件的可靠性物理11.1.1接触电阻及其失效11.1.2接点粘结失效的类型及原因11.1.3接点的电腐蚀11.2继电器、连接器和开关的失效模式与失效机理11.2.1电磁继电器的失效模式、失效机理11.2.2连接器及开关的失效模式和失效机理11.3继电器与连接器的失效分析11.3.1失效分析的内容11.3.2失效分析的程序11.3.3继电器失效分析示例习题与思考题第12章光电子元器件的可靠性12.1激光器的可靠性12.1.1激光器基本理论12.1.2固体激光器的失效与可靠性12.1.3半导体激光器的失效与可靠性12.1.4气体激光器的失效与可靠性12.2高功率绿光固体激光器的寿命分析12.2.1二极管泵浦绿光固体激光器系统组成及功能12.2.2二极管泵浦绿光固体激光器的寿命分析12.3红外探测器12.3.1光子探测器12.3.2红外探测器的失效12.4光纤传输系统12.4.1光源12.4.2光无源器件12.4.3光器件的发展与应用12.5光电二极管的失效模式和失效机理12.5.1ingaas/inp光电二极管基本工作原理12.5.2pin是光电二极管基本结构图12.5.3基本工艺及技术12.5.4失效分析的常用程序和方法12.5.5主要失效模式和失效机理12.6光缆的失效模式和失效机理12.6.1工作原理12.6.2分类、基本结构及特性12.6.3光缆的工艺过程及技术12.6.4主要失效模式和失效机理12.6.5失效分析常用方法习题与思考题第13章真空电子器件的可靠性13.1真空电子器件的特点和重要性13.1.1真空电子器件的用途和含意13.1.2真空电子器件的基本特点13.1.3真空电子器件的分类13.2微波管的主要参量13.2.1磁控管的简单工作原理13.2.2微波管的性能参量13.3行波管的失效模式和失效机理13.3.1行波管的简单工作原理13.3.2行波管的可靠性13.3.3失效模式及提高可靠性的技术途径13.3.4失效分析案例(3)13.4真空电子器件阴极的可靠性13.4.1阴极发射材料13.4.2目前国内阴极存在的共性问题13.4.3解决目前阴极问题的措施和技术途径习题与思考题第14章电子元器件的静电放电损伤14.1静电的产生与来源14.1.1静电的特性14.1.2静电的产生14.1.3静电的来源:人和尘埃14.2静电放电模型14.2.1人体模型(hbm)14.2.2带电器件模型(cdm)14.2.3电场感应模型(fim)14.2.4机械模型(mm)14.2.5带电芯片模型(ccm)14.3静电放电灵敏度的测量14.3.1静电放电灵敏度(esds)的测量14.3.2静电敏感元器件的分类14.4静电放电失效模式和失效机理14.4.1静电放电失效模式14.4.2静电放电失效机理14.4.3静电放电(esd)损伤的失效分析方法14.4.4静电放电(esd)损伤的失效案例14.5对esd敏感元器件的失效机理和失效模式14.5.1mos结构14.5.2半导体结14.5.3薄膜电阻器14.5.4金属化条14.5.5采用非导电盖板、经过钝化的场效应结构14.5.6压电晶体14.5.7小间距电极14.6防静电放电失效的防护网络设计14.6.1概述14.6.2防护网络基本单元设计规则14.6.3元器件和混合电路的设计规则14.6.4组件设计考虑14.6.5esds元器件保护网络14.6.6输入防护电路的实验研究14.7静电放电失效的防护措施14.7.1防静电工作区(epa)14.7.2eds敏感元器件使用者的防静电措施14.7.3esds元器件包装、运送和储存过程中的防esd措施14.7.4器件使用时的防静电管理14.7.5防静电器材基本配置14.7.6制造集成电路净化间的静电防护习题与思考题第15章电子元器件的辐射效应15.1辐射环境15.1.1核爆炸环境15.1.2空间辐射环境15.2辐射与物质的相互作用15.2.1半导体材料的辐射效应15.2.2绝缘材料的辐射效应15.2.3电子材料在辐射环境中的敏感性15.2.4物质中的辐射效应15.3辐射对电子元器件性能的影响15.3.1辐射对双极器件性能的影响15.3.2辐射对场效应器件性能的影响15.3.3其他电子元器件的辐射效应15.3.4常用半导体分立器件的耐辐射特性15.3.5固态存储器的单粒子效应和多位翻转失效15.4核辐射对微电子电路的影响15.4.1双极集成电路15.4.2cmos集成电路15.4.3几种数字集成电路的抗辐射特性15.4.4模拟和数模混合集成电路15.5电子元器件抗辐射加固技术15.5.1抗辐射加固的一般方法15.5.2双极型晶体管的抗核加固技术15.5.3双极型集成电路的抗辐射加固技术15.5.4mos器件的抗辐射加固技术15.5.5光缆的抗核加固技术15.6核辐射有关专业名词及技术用语习题与思考题附录a部分微分析法一览表附录b两种表面分析方法的性能比较附录c各种表面分析方法的性能比较参考文献序言/前言前言本书是“电子元器件质量与可靠性技术”丛书之一,重点阐述电子元器件失效分析中的理论基础、失效的物理模型、失效分析的方法和技术、剖析电子元器件的失效模型和失效机理、静电放电失效的防护和抗辐射加固技术。