可靠性物理與工程——失效時間模型

《可靠性物理與工程——失效時間模型》是2013年11月科學出版社出版的圖書。

基本介紹

• 中文名：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
• 出版社：科學出版社 
• 出版時間：2013年11月
• 頁數：256 頁
• 定價：80.00
• 開本：B5
• 裝幀：平裝
• ISBN：978-7-03-038824-7

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