電子元器件可靠性試驗工程

第1章概論
1.1可靠性術(shù)語和參數(shù)
1.1.1可靠性基本概念
1.1.2產(chǎn)品可靠性參數(shù)
1.2電子元器件的可靠性表征
1.2.1初始性能及其隨時間的變化量
1.2.2環(huán)境適應(yīng)能力
1.2.3失效率或壽命
1.2.4失效模式.機(jī)理及其分布
1.3可靠性試驗的目的和分類
1.3.1試驗?zāi)康?br />1.3.2試驗分類及應(yīng)用對象
1.4可靠性試驗技術(shù)的發(fā)展
1.4.1壽命試驗技術(shù)的發(fā)展
1.4.2高可靠元器件可靠性試驗技術(shù)的發(fā)展
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第2章可靠性數(shù)學(xué)及應(yīng)用
2.1壽命分布
2.1.1指數(shù)分布
2.1.2正態(tài)分布
2.1.3對數(shù)正態(tài)分布
2.1.4威布爾分布
2.2抽樣檢驗
2.2.1抽樣檢驗的必要性及其目的
2.2.2抽樣概率分布
2.2.3抽樣特性曲線(OC曲線)
2.2.4計數(shù)抽樣檢驗方案
2.2.5LTPD抽樣檢驗
2.2.6AQL抽樣檢驗
2.2.7指數(shù)型失效率抽樣方案
2.2.8元件失效率鑒定檢驗抽樣
2.2.9固定樣本大小抽樣檢驗
2.2.10確定抽樣方案示例
2.2.11逐批抽樣檢驗(檢查)和周期抽樣檢驗(檢查)的實施
2.3試驗數(shù)據(jù)的處理方法
2.3.1最佳線性無偏估計
2.3.2極大似然估計
2.3.3圖估計
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第3章壽命試驗
3.1壽命與應(yīng)力的關(guān)系
3.1.1壽命與溫度關(guān)系的阿列尼烏斯模型
3.1.2壽命與溫度及非溫度應(yīng)力關(guān)系的愛林模型
3.1.3壽命與電壓關(guān)系的逆冪律模型
3.1.4電解腐蝕壽命與濕度的關(guān)系
3.2指數(shù)分布壽命試驗
3.2.1指數(shù)分布壽命試驗的意義
3.2.2試驗設(shè)計
3.2.3試驗結(jié)果的統(tǒng)計分析
3.3加速壽命試驗
3.3.1進(jìn)行加速壽命試驗的必要性
3.3.2加速壽命試驗方法分類
3.3.3恒定應(yīng)力加速壽命試驗設(shè)計及其實施
3.3.4恒定應(yīng)力加速壽命試驗結(jié)果的圖估計法
3.3.5加速壽命試驗中方程常數(shù)及加速系數(shù)的估計
3.3.6加速壽命試驗案例--高頻大功率晶體管3DA76D的加速壽命試驗
3.4壽命試驗中的一些技術(shù)問題
3.4.1試驗方法問題
3.4.2測量方法問題
3.4.3試驗設(shè)備和裝置問題
3.4.4保證測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性問題
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第4章環(huán)境試驗
4.1概述
4.1.1環(huán)境試驗的作用
4.1.2環(huán)境試驗的類型
4.1.3環(huán)境試驗發(fā)展概況
4.2氣候環(huán)境試驗
4.2.1低溫試驗
4.2.2高溫試驗
4.2.3溫度變化試驗
4.2.4濕熱試驗
4.3機(jī)械環(huán)境試驗
4.3.1沖擊試驗
4.3.2碰撞試驗
4.3.3跌落與翻倒試驗
4.3.4正弦振動試驗
4.3.5隨機(jī)振動試驗
4.3.6恒定(穩(wěn)態(tài))加速度試驗
4.4水浸漬試驗
4.4.1試驗?zāi)康?br />4.4.2試驗條件
4.4.3試驗程序
4.4.4有關(guān)技術(shù)與設(shè)備要求
4.5低氣壓試驗
4.5.1試驗?zāi)康?br />4.5.2試驗條件
4.5.3試驗程序
4.5.4有關(guān)技術(shù)與設(shè)備要求
4.6太陽輻射試驗
4.6.1試驗?zāi)康?br />4.6.2試驗條件
4.6.3試驗程序
4.6.4有關(guān)技術(shù)和設(shè)備要求
4.7電離輻射試驗
4.7.1試驗?zāi)康?br />4.7.2試驗條件
4.7.3試驗程序
4.7.4有關(guān)技術(shù)與設(shè)備要求
4.8鹽霧腐蝕試驗
4.8.1試驗?zāi)康?br />4.8.2試驗條件
4.8.3試驗程序
4.8.4有關(guān)技術(shù)與設(shè)備要求
4.9霉菌試驗
4.9.1試驗?zāi)康?br />4.9.2試驗條件
4.9.3試驗程序
4.9,4有關(guān)技術(shù)與設(shè)備要求
4.10拋沙塵試驗
4.10.1試驗?zāi)康?br />4.10.2試驗條件
4.10.3試驗程序
4.10.4有關(guān)技術(shù)與設(shè)備要求
4.11地震試驗
4.11.1試驗?zāi)康?br />4.11.2試驗條件
4.11.3試驗程序
4.11.4有關(guān)技術(shù)與設(shè)備要求
4.12聲震試驗
4.12.1試驗?zāi)康?br />4.12.2試驗條件
4.12.3試驗程序
4.12.4有關(guān)技術(shù)與設(shè)備要求
4.13運輸試驗
4.13.1試驗?zāi)康?br />4.13.2試驗條件
4.13.3試驗程序
4.13.4有關(guān)技術(shù)與設(shè)備要求
4.14天然環(huán)境試驗
4.14.1試驗?zāi)康?br />4.14.2試驗條件
4.14.3試驗程序
4.14.4有關(guān)技術(shù)與設(shè)備要求
4.15綜合環(huán)境試驗
4.15.1試驗?zāi)康?br />4.15.2試驗條件
4.15.3試驗程序
4.15.4有關(guān)技術(shù)與設(shè)備要求
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第5章極限應(yīng)力試驗
5.1極限應(yīng)力試驗的概念
5.2進(jìn)行極限應(yīng)力試驗的目的和作用
5.3極限應(yīng)力試驗的電參數(shù)測試
5.4極限應(yīng)力試驗的程序
5.5極限應(yīng)力試驗方法
5.5.1熱評價
5.5.2持續(xù)溫度循環(huán)試驗
5.5.3步進(jìn)應(yīng)力機(jī)械沖擊試驗
5.5.4步進(jìn)應(yīng)力恒定加速度試驗
5.5.5步進(jìn)應(yīng)力工作壽命試驗
5.5.6恒定高應(yīng)力工作壽命試驗
5.5.7步進(jìn)應(yīng)力儲存壽命試驗
5.5.8試驗失效樣品分析程序
5.5.9極限試驗方案
5.6案例
5.6.1某高可靠InGaP／GaAs異質(zhì)結(jié)晶體管(HBT)的熱分析
5.6.2某航天工程用的微處理器的步進(jìn)應(yīng)力恒定加速度試驗
參考文獻(xiàn)
第6章電子元器件鑒定試驗
6.1鑒定試驗和元器件質(zhì)量等級
6.1.1鑒定試驗?zāi)康?br />6.1.2鑒定試驗分類和特點
6.1.3國內(nèi)外電子元器件的可靠性質(zhì)量等級
6.2鑒定試驗管理
6.2.1鑒定實驗室
6.2.2鑒定形式
6.2.3新品鑒定工作程序
6.2.4工作效果
6.3鑒定試驗程序
6.3.1鑒定檢驗批組成
6.3.2鑒定試驗樣品抽取
6.3.3測試.試驗項目及其條件
6.3.4失效判據(jù)
6.3.5允許失效數(shù)
6.3.6試驗數(shù)據(jù)處理和出具鑒定報告
6.3.7失效報告與糾正措施報告
6.3.8鑒定合格資格的維持
6.4鑒定試驗大綱
6.5鑒定試驗方法
6.5.1傳統(tǒng)試驗方法
6.5.2現(xiàn)代試驗方法
6.6試驗示例
6.6.1元器件失效率鑒定試驗示例
6.6.2元器件質(zhì)量等級鑒定試驗示例
第7章可靠性篩選試驗
7.1可靠性篩選試驗的意義及其特點和分類
7.1.1可靠性篩選試驗的意義和特點
7.1.2篩選試驗的分類
7.2常用的可靠性篩選方法
7.2.1檢查篩選
7.2.2環(huán)境應(yīng)力篩選
7.2.3壽命篩選
7.2.4特性參數(shù)電測篩選
7.3精密老練篩選方法
7.4線性判別篩選方法
7.4.1線性判別篩選的基本原理
7.4.2線性判別式的建立
7.4.3示例--用線性判別法篩選半導(dǎo)體器件3DA76
7.5可靠性物理篩選方法
7.5.1無源元件非線性篩選
7.5.2噪聲測量篩選
7.6可靠性篩選方案的設(shè)計
7.6.1篩選項目的確定
7.6.2篩選應(yīng)力強(qiáng)度(水平)的確定
7.6.3篩選時間的確定
7.6.4電參數(shù)測量周期的確定
7.6.5篩選參數(shù)及判據(jù)的確定
7.7可靠性篩選方案的評價
7.7.1篩選淘汰率
7.7.2篩選效率
7.7.3篩選效果
7.8元器件補充篩選(二次篩選)
7.8.1補充篩選(二次篩選)的適用范圍
7.8.2補充篩選(二次篩選)的局限性
7.8.3補充篩選(二次篩選)的風(fēng)險性
7.8.4確定元器件補充篩選(二次篩選)程序的原則
7.8.5元器件補充篩選程序示例
參考文獻(xiàn)
第8章可靠性增長試驗
8.1可靠性增長概念
8.1.1概述
8.1.2可靠性增長過程
8.1.3杜安模型與增長曲線
8.2可靠性增長原理
8.2.1薄弱環(huán)節(jié)與故障分類
8.2.2故障糾正方式
8.2.3增長管理參數(shù)
8.3增長試驗概述
8.3.1基本內(nèi)容
8.3.2試驗階段劃分
8.3.3TAAF與FRACAS
8.4試前準(zhǔn)備
8.4.1試驗大綱與計劃
8.4.2試驗條件準(zhǔn)備
8.4.3試前處理及性能測試
8.5試驗的實施
8.5.1試驗實施過程
8.5.2試驗過程監(jiān)控
8.6試驗總結(jié)與評估
8.6.1試驗總結(jié)報告
8.6.2信息收集與處理
8.6.3增長分析與評估
8.6.4增長試驗用例
8.7可靠性增長管理
8.7.1定量控制管理
8.7.2工程監(jiān)督管理
8.7.3元器件增長管理
8.8可靠性增長的工程應(yīng)用模式
8.8.1兩次試驗比較增長模式
8.8.2消除失效模增長模式
8.8.3分階段試驗增長模式
8.8.4依試驗序列增長模式
參考文獻(xiàn)
第9章元器件失效分析和失效機(jī)理
9.1電子元器件失效分析技術(shù)
9.1.1失效分析的基本概念
9.1.2失效分析的重要意義
9.1.3失效分析的一般程序
9.1.4收集失效現(xiàn)場數(shù)據(jù)
9.1.5以失效分析為目的電測技術(shù)
9.1.6無損失效分析技術(shù)
9.1.7樣品制備技術(shù)
9.1.8顯微形貌像技術(shù)
9.1.9以測量電壓效應(yīng)為基礎(chǔ)的失效定位技術(shù)
9.1.10以測量電流效應(yīng)為基礎(chǔ)的失效定位技術(shù)
9.1.11電子元器件化學(xué)成分分析技術(shù)
9.2電子元器件主要失效機(jī)理與分析技術(shù)
9.2.1常用元件的主要失效機(jī)理和分析技術(shù)
9.2.2分立半導(dǎo)體器件和集成電路共有的失效部位.機(jī)理和分析技術(shù)
9.2.3超大規(guī)模集成電路(VLSI)的主要失效機(jī)理和分析技術(shù)
9.3電子元器件失效分析案例
9.3.1電源浪涌,靜電放電或電壓瞬變引起的失效
9.3.2制造工藝引起的失效
9.4結(jié)束語
參考文獻(xiàn)
第10章破壞性物理分析(DPA)
10.1一般要求
10.1.1應(yīng)進(jìn)行DPA的元器件
10.1.2DPA試驗依據(jù)
10.1.3DPA不合格批的處理
10.2工作程序
10.2.1一般工作程序
10.2.2DPA抽樣和試驗項目
10.2.3DPA數(shù)據(jù)記錄和信息采集
10.2.4DPA報告
10.3DPA主要項目基本要求
10.4DPA技術(shù)實際應(yīng)用效果案例
參考文獻(xiàn)
第11章使用狀態(tài)中元器件失效預(yù)測技術(shù)
11.1概述
11.2使用狀態(tài)中的元器件,
11.2.1定義
11.2.2元器件現(xiàn)場失效機(jī)理
11.3使用狀態(tài)下元器件失效過程模型
11.3.1過程及類型
11.3.2更新函數(shù)
11.3.3更新過程的特性
11.3.4元器件失效率與插座的M(t)函數(shù)關(guān)系
11.3.5殘余壽命和工作時間
11.3.6疊加更新過程
11.4實用模型
11.4.1雙?；旌现笖?shù)分布
11.4.2雙模混合指數(shù)分布的應(yīng)用
11.4.3元器件位置的M(t)函數(shù)精確計算及粗估
11.4.4M(t)的圖估程序
11.4.5雙?；旌现笖?shù)分布的檢驗
11.4.6近似精度的修正
11.4.7在應(yīng)力篩選的應(yīng)用[7]
11.5元器件位置可靠性分析實例
11.5.1晶體管可靠性分析
11.5.2晶體管殘存壽命
11.5.3集成電路可靠性分析
11.5.4分布檢驗
11.6組件失效預(yù)測
11.6.1M(t)曲線的簡化
11.6.2參數(shù)估計
11.6.3PCB可靠性分析
11.7蒙特卡羅仿真
11.7.1概述
11.7.2系統(tǒng)模型
11.7.3失效模擬
11.7.4仿真案例
11.7.5失效模擬程序及技術(shù)
11.8個體關(guān)鍵元器件的失效預(yù)測
11.8.1預(yù)測的基本程序
11.8.2現(xiàn)場工作環(huán)境調(diào)查
11.8.3現(xiàn)場失效樣品的失效機(jī)理分析
11.8.4分析樣品的參數(shù)測試
11.8.5非破壞性物理分析
11.8.6預(yù)測和同類產(chǎn)品的可靠性試驗
11.9現(xiàn)場失效分析實例
11.9.1某小型電臺中用的發(fā)射管3DA76的失效預(yù)測
11.9.2被預(yù)測器件的參數(shù)測試分析案例
11.9.3主要參數(shù)的全溫測試案例
11.9.4外觀檢查例子
11.9.5檢漏和水汽的露點檢測
11.9.6特殊參數(shù)的檢測
11.10現(xiàn)場可靠性數(shù)據(jù)自動收集系統(tǒng)
11.11結(jié)論
參考文獻(xiàn)
第12章試驗數(shù)據(jù)信息智能化管理系統(tǒng)(LIMS)
12.1LIMS系統(tǒng)簡介
12.1.1基本概念
12.1.2LIMS技術(shù)的發(fā)展
12.1.3LIMS硬件和軟件要求
12.2LIMS的特點和功能
12.3數(shù)據(jù)智能化采集處理系統(tǒng)
12.4試驗流程管理系統(tǒng)
12.5試驗信息管理系統(tǒng)
參考文獻(xiàn)