基本介紹
- 書名：可靠性物理與工程——失效時間模型
- 作者：[美]J.W.麥克弗森
- 譯者：秦飛，安彤等
- ISBN：978-7-03-038824-7
- 頁數：256
- 定價：80.00
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：2013年11月
- 裝幀：平裝
- 開本：B5
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書以材料/器件退化為主線，系統總結了積體電路與電子器件、機械零部件等的典型失效模式，並著重闡述失效的物理機理，提出具有普適性的、簡單實用的失效時間預測模型。本書首先討論了描述材料/器件性能退化的模型、失效時間的定義和失效時間模型；然後討論了失效時間的統計方法和失效率模型，用於加速測試的斜坡測試法和加速因子模型；重點討論了積體電路與器件、機械零部件等的典型失效機理及其失效時間模型；最後討論了動應力轉化為有效靜應力的方法和器件可靠性設計的改進方法。
本書可作為電子封裝可靠性領域科技人員的培訓教材和參考書，也可以作為電子器件、機械工程、生物醫學、材料工程以及套用物理等專業的本科生和研究生教材。
圖書目錄
前言
第1章引言
第2章材料/器件的性能退化
2.1材料/器件參數的退化模型
2.1.1材料/器件參數隨時間減小的情況
2.1.2材料/器件參數隨時間增大的情況
2.2通用退化模型
2.3退化率模型
2.4退化延遲
2.5競爭退化機制
習題
第3章失效時間
3.1失效時間的定義
3.2影響失效時間的因素
習題
第4章失效時間模型
4.1通量散度對失效時間的影響
4.2應力與激活能的影響
4.3保守失效時間模型
4.4高應力水平下的失效時間模型
習題
參考文獻
第5章高斯統計概述
5.1常態分配
5.2機率密度函式
5.3工藝過程的統計學表征
習題
參考文獻
第6章失效時間統計
6.1對數常態分配的機率密度函式
6.2威布爾分布的機率密度函式
6.3多態分布
6.3.1分離的多態分布
6.3.2混合的多種失效機制
習題
參考文獻
第7章失效率模型
7.1器件的失效率
7.2平均失效率
7.2.1對數正態平均失效率
7.2.2威布爾平均失效率
7.3即時失效率
7.3.1對數常態分配的即時失效率
7.3.2威布爾分布的即時失效率
7.4浴盆曲線
7.5電子器件的失效率
習題
參考文獻
第8章加速退化
8.1亞穩態
8.2溫度對退化率的影響
8.3激活自由能
8.4應力和溫度對退化率的影響
8.4.1實應力與虛應力
8.4.2應力對材料器件的影響
8.5加速退化率
習題
參考文獻
第9章加速因子模型
9.1加速因子的定義
9.2冪律與指數型加速因子模型
9.3加速測試中的注意事項
9.4保守的加速因子
習題
參考文獻
第10章斜坡失效測試
10.1斜坡失效測試的基本原理
10.2線性斜坡率
10.2.1指數型加速線性斜坡測試
10，2.2冪律型加速線性斜坡測試
10.3破壞數據分布
10.4斜坡失效測試中的注意事項
10.5斜坡破壞數據分布與恆定應力失效時間分布間的轉換
10.5.1指數型加速因子模型
10.5.2冪律型加速因子模型
10.6由斜坡失效數據得到恆定應力對數正態失效時間分布
10.6.1指數型加速因子模型
10.6.2冪律型加速因子模型
10.7由斜坡失效數據得到恆定應力威布爾失效時間分布
10.7.1指數型加速因子模型
10.7.2冪律型加速因子模型
習題
參考文獻
第11章積體電路典型失效機理及其失效時間模型
11.1電遷移
11.2應力遷移
11.2.1鋁互連中的應力遷移
11.2.2銅互連中的應力遷移
11.3腐蝕
11.3.1指數型濕度倒數模型
11.3.2冪律型濕度模型
11.3.3指數型濕度模型
11.4熱循環與熱疲勞
11.5時間相關介電擊穿
11.5.1指數型E模型
11.5.2指數型1/E模型
11.5.3冪律型電壓V模型
11.5.4指數型√E模型
11.5.5TDDB模型的選用
11.5.6其他與電場和電流相關的模型
11.6移動離子/表面極性反轉
11.7熱載流子注入
11.8負偏溫不穩定性
習題
參考文獻
第12章機械工程典型失效機理及其失效時間模型
12.1材料中的分子/原子鍵
12.2材料中機械應力的來源
12.3材料的彈性行為
12.4材料的非彈性行為
12.5影響材料性能的重要缺陷
12.5.1空位
12.5.2位錯
12.5.3晶界
12.6材料的斷裂強度
12.7材料的應力釋放
12.8蠕變失效
12.8.1恆定載荷/應力下的蠕變
12.8.2恆定應變下的蠕變
12.9裂紋引發的失效
12.9.1裂紋尖端的應力集中
12.9.2應變能釋放率
12.9.3快速斷裂
12.10疲勞失效
12.10.1無裂紋材料的疲勞
12.10.2低周疲勞
12.10.3高周疲勞
12.10.4有裂紋材料的疲勞
12.11黏合失效
12.12熱失配導致的失效
12.12.1熱膨脹
12.12.2受約束的熱膨脹
12.12.3熱失配
12.12.4厚基體上的薄膜
12.13腐蝕失效
12.13.1乾燥腐蝕
12.13.2液體腐蝕
12.13.3應力對腐蝕速率的影響
習題
參考文獻
第13章動應力轉化為有效靜應力的方法
13.1有效靜應力
13.2冪律型失效時間模型的有效靜應力
13.3指數型失效時間模型的有效靜應力
13.4動應力脈衝的等效矩形應力脈衝
13.4.1冪律型失效時間模型的等效矩形應力脈衝
13.4.2指數型失效時間模型的等效矩形應力脈衝
13.4.3數值積分
13.5有效靜態溫度
13.6任務配置檔案
13.7避免共振
習題
第14章器件可靠性設計的改進
14.1可靠性增強因子
14.2電遷移可靠性設計的改進
14.3TDDB可靠性設計的改進
14.4NBTI可靠性設計的改進
14.5HCI可靠性設計的改進
14.6表面極性反轉可靠性設計的改進
14.7蠕變可靠性設計的改進
14.7.1轉子的蠕變
14.7.2壓力容器的蠕變
14.7.3梁的蠕變
14.7.4緊固件的蠕變
14.8疲勞可靠性設計的改進
14.8.1壓力容器的疲勞
14.8.2電子器件的疲勞
習題
附錄量度單位換算表
第1章引言
第2章材料/器件的性能退化
2.1材料/器件參數的退化模型
2.1.1材料/器件參數隨時間減小的情況
2.1.2材料/器件參數隨時間增大的情況
2.2通用退化模型
2.3退化率模型
2.4退化延遲
2.5競爭退化機制
習題
第3章失效時間
3.1失效時間的定義
3.2影響失效時間的因素
習題
第4章失效時間模型
4.1通量散度對失效時間的影響
4.2應力與激活能的影響
4.3保守失效時間模型
4.4高應力水平下的失效時間模型
習題
參考文獻
第5章高斯統計概述
5.1常態分配
5.2機率密度函式
5.3工藝過程的統計學表征
習題
參考文獻
第6章失效時間統計
6.1對數常態分配的機率密度函式
6.2威布爾分布的機率密度函式
6.3多態分布
6.3.1分離的多態分布
6.3.2混合的多種失效機制
習題
參考文獻
第7章失效率模型
7.1器件的失效率
7.2平均失效率
7.2.1對數正態平均失效率
7.2.2威布爾平均失效率
7.3即時失效率
7.3.1對數常態分配的即時失效率
7.3.2威布爾分布的即時失效率
7.4浴盆曲線
7.5電子器件的失效率
習題
參考文獻
第8章加速退化
8.1亞穩態
8.2溫度對退化率的影響
8.3激活自由能
8.4應力和溫度對退化率的影響
8.4.1實應力與虛應力
8.4.2應力對材料器件的影響
8.5加速退化率
習題
參考文獻
第9章加速因子模型
9.1加速因子的定義
9.2冪律與指數型加速因子模型
9.3加速測試中的注意事項
9.4保守的加速因子
習題
參考文獻
第10章斜坡失效測試
10.1斜坡失效測試的基本原理
10.2線性斜坡率
10.2.1指數型加速線性斜坡測試
10，2.2冪律型加速線性斜坡測試
10.3破壞數據分布
10.4斜坡失效測試中的注意事項
10.5斜坡破壞數據分布與恆定應力失效時間分布間的轉換
10.5.1指數型加速因子模型
10.5.2冪律型加速因子模型
10.6由斜坡失效數據得到恆定應力對數正態失效時間分布
10.6.1指數型加速因子模型
10.6.2冪律型加速因子模型
10.7由斜坡失效數據得到恆定應力威布爾失效時間分布
10.7.1指數型加速因子模型
10.7.2冪律型加速因子模型
習題
參考文獻
第11章積體電路典型失效機理及其失效時間模型
11.1電遷移
11.2應力遷移
11.2.1鋁互連中的應力遷移
11.2.2銅互連中的應力遷移
11.3腐蝕
11.3.1指數型濕度倒數模型
11.3.2冪律型濕度模型
11.3.3指數型濕度模型
11.4熱循環與熱疲勞
11.5時間相關介電擊穿
11.5.1指數型E模型
11.5.2指數型1/E模型
11.5.3冪律型電壓V模型
11.5.4指數型√E模型
11.5.5TDDB模型的選用
11.5.6其他與電場和電流相關的模型
11.6移動離子/表面極性反轉
11.7熱載流子注入
11.8負偏溫不穩定性
習題
參考文獻
第12章機械工程典型失效機理及其失效時間模型
12.1材料中的分子/原子鍵
12.2材料中機械應力的來源
12.3材料的彈性行為
12.4材料的非彈性行為
12.5影響材料性能的重要缺陷
12.5.1空位
12.5.2位錯
12.5.3晶界
12.6材料的斷裂強度
12.7材料的應力釋放
12.8蠕變失效
12.8.1恆定載荷/應力下的蠕變
12.8.2恆定應變下的蠕變
12.9裂紋引發的失效
12.9.1裂紋尖端的應力集中
12.9.2應變能釋放率
12.9.3快速斷裂
12.10疲勞失效
12.10.1無裂紋材料的疲勞
12.10.2低周疲勞
12.10.3高周疲勞
12.10.4有裂紋材料的疲勞
12.11黏合失效
12.12熱失配導致的失效
12.12.1熱膨脹
12.12.2受約束的熱膨脹
12.12.3熱失配
12.12.4厚基體上的薄膜
12.13腐蝕失效
12.13.1乾燥腐蝕
12.13.2液體腐蝕
12.13.3應力對腐蝕速率的影響
習題
參考文獻
第13章動應力轉化為有效靜應力的方法
13.1有效靜應力
13.2冪律型失效時間模型的有效靜應力
13.3指數型失效時間模型的有效靜應力
13.4動應力脈衝的等效矩形應力脈衝
13.4.1冪律型失效時間模型的等效矩形應力脈衝
13.4.2指數型失效時間模型的等效矩形應力脈衝
13.4.3數值積分
13.5有效靜態溫度
13.6任務配置檔案
13.7避免共振
習題
第14章器件可靠性設計的改進
14.1可靠性增強因子
14.2電遷移可靠性設計的改進
14.3TDDB可靠性設計的改進
14.4NBTI可靠性設計的改進
14.5HCI可靠性設計的改進
14.6表面極性反轉可靠性設計的改進
14.7蠕變可靠性設計的改進
14.7.1轉子的蠕變
14.7.2壓力容器的蠕變
14.7.3梁的蠕變
14.7.4緊固件的蠕變
14.8疲勞可靠性設計的改進
14.8.1壓力容器的疲勞
14.8.2電子器件的疲勞
習題
附錄量度單位換算表
