电子微组装可靠性设计(应用篇)电子书

可靠性技术丛书编委会

内容简介

丛书序

前言

第1章 概述

1.1 微组装可靠性设计方法及核心技术链

1.1.1 失效物理方法及核心技术链

1.1.2 潜在失效机理分析

1.1.3 可靠性设计指标分解

1.1.4 潜在失效评估和优化设计

1.2 微组装热失效及控制方法

1.2.1 微组装热问题

1.2.2 分立器件和元件热特性

1.2.3 多热源组件热特性

1.2.4 可靠性热设计方法

1.3 微组装力学损伤及控制方法

1.3.1 微组装力学问题

1.3.2 金属气密封装抗振可靠性要求

1.3.3 真空电子器件振动失效控制

1.4 微组装材料和内装元器件的可靠性保证

1.4.1 微组装材料的质量保证

1.4.2 内装元器件的可靠性保证

参考文献

英文缩略词及术语

主要符号表

第2章 厚膜混合集成DC/DC可靠性热设计与分析

2.1 DC/DC工作原理及厚膜组装结构

2.1.1 DC/DC工作原理

2.1.2 DC/DC厚膜组装结构

2.2 DC/DC热特性与表征

2.2.1 DC/DC热特性

2.2.2 DC/DC热耦合及热性能表征

2.2.3 VDMOS热生成与微米尺度热区

2.3 DC/DC失效率和寿命模型

2.3.1 DC/DC基本可靠性模型

2.3.2 DC/DC失效率模型

2.3.3 DC/DC耗损寿命模型

2.4 DC/DC热性能仿真与验证

2.4.1 热传递方式及稳态热流路径

2.4.2 基于数值模拟的稳态热仿真

2.4.3 热仿真验证与热模型固化

2.4.4 耦合热阻模拟及结-壳热阻矩阵

2.5 DC/DC热极限设计分析

2.5.1 热极限设计方法

2.5.2 热极限设计指标

2.5.3 极限壳温下内装元器件温度响应

2.5.4 热极限设计指标符合性分析

2.6 针对λ控制的DC/DC热降额设计分析

2.6.1 针对λ控制的热降额设计方法

2.6.2 基于λ的热降额设计指标

2.6.3 稳态工作内装元器件温度响应

2.6.4 DC/DC失效率评估及指标符合性分析

2.6.5 热降额等级指标符合性分析

2.6.6 热降额优化设计分析

2.7 针对耗损寿命的DC/DC热降额设计分析

2.7.1 基于耗损寿命的热降额设计方法

2.7.2 考虑耗损寿命的热降额设计指标

2.7.3 内装器件VDMOS耗损寿命试验评估与建模

2.7.4 内装VDMOS耗损寿命指标符合性分析

参考文献

英文缩略词及术语

主要符号表

第3章 HIC金属气密封装抗振可靠性设计分析

3.1 HIC封装抗振可靠性要求与失效问题

3.1.1 金属气密封装及功能

3.1.2 气密封装抗振可靠性要求

3.1.3 HIC封装振动损伤和疲劳失效问题

3.2 结构谐振分析方法

3.2.1 模态分析和固有频率

3.2.2 谐振损伤模式

3.3 振动疲劳分析方法

3.3.1 金属疲劳失效及其特点

3.3.2 S-N曲线

3.3.3 Miner线性疲劳累积损伤理论

3.3.4 随机载荷谱

3.4 HIC组件振动特性模拟与分析

3.4.1 实体模型和有限元建模

3.4.2 HIC组件振动模态模拟

3.4.3 随机振动载荷下HIC组件应力响应模拟

3.5 HIC组件振动模态及随机振动试验

3.5.1 振动试验夹具设计

3.5.2 锤击法模态试验

3.5.3 声频激励法模态试验

3.5.4 模态试验与模拟结果对比

3.5.5 随机振动试验

3.5.6 随机振动试验与模拟计算结果对比

3.6 HIC组件随机振动疲劳寿命预测

3.6.1 随机振动下材料疲劳寿命预测方法

3.6.2 HIC组件随机振动疲劳寿命预测方法

3.6.3 HIC组件振动疲劳寿命预测

3.7 HIC封装振动疲劳失效机理分析

3.7.1 气密封装外壳振动疲劳失效模式

3.7.2 封装材料振动疲劳影响因素分析

3.7.3 气密封装振动疲劳失效机理

3.8 HIC金属气密封装抗振可靠性设计与分析

3.8.1 平行缝焊焊接原理

3.8.2 平行缝焊质量与可靠性影响因素

3.8.3 焊缝宽度与HIC抗振设计分析

3.8.4 盖板厚度与HIC抗振设计分析

3.8.5 HIC封装抗振可靠性设计解决方案

参考文献

英文缩略词及术语

主要符号表

第4章 行波管抗振可靠性设计

4.1 行波管应用背景

4.1.1 真空电子器件

4.1.2 行波管

4.1.3 行波管的可靠性问题

4.2 使用环境分析

4.3 电子枪组件电参数和结构设计指标

4.3.1 无截获栅控电子枪电参数和设计指标

4.3.2 栅控电子枪的结构可靠性设计

4.4 抗振可靠性设计参考标准

4.4.1 真空电子组件抗振设计要求

4.4.2 相关标准

4.4.3 真空电子组件振动试验内容

4.5 电子枪组件的抗振仿真设计方法

4.5.1 模态分析

4.5.2 谐响应分析

4.5.3 谱分析

4.6 电子枪组件固有振动特性分析

4.6.1 栅控电子枪结构及动力学分析

4.6.2 结构建模分解及边界条件处理

4.6.3 模态计算模型

4.6.4 栅控电子枪的模态分析及结果

4.7 工作状态下的电子枪模态分析

4.7.1 预应力下模态分析基本理论

4.7.2 温度场仿真分析

4.7.3 温度预应力下模态分析结果

4.8 行波管电子枪组件的结构抗振可靠性设计

4.8.1 电子枪结构抗振可靠性优化设计

4.8.2 工艺优化设计及共振响应分析

4.9 行波管电子枪材料热物理性能参数

参考文献

英文缩略词及术语

主要符号表

第5章 微组装裸芯片筛选与可靠性评价

5.1 KGD技术

5.1.1 KGD流程

5.1.2 KGD老炼方法

5.2 KGD技术发展和应用

5.2.1 KGD技术发展

5.2.2 KGD测试方法和条件

5.2.3 KGD技术标准

5.3 KGD工艺流程

5.4 半导体芯片失效机理、缺陷与可靠性筛选项目

5.4.1 主要失效机理和缺陷

5.4.2 失效模式与可靠性筛选

5.4.3 可靠性筛选项目确定原则

5.5 裸芯片老炼筛选与评价技术

5.5.1 裸芯片筛选流程

5.5.2 老炼筛选应力条件

5.5.3 质量保证要求

5.6 裸芯片临时封装夹具系统

5.6.1 分立器件裸芯片临时封装KGD夹具系统

5.6.2 微波裸芯片临时封装KGD夹具系统

5.7 分立器件裸芯片老炼筛选与可靠性评价案例

5.7.1 裸芯片抗氧化防护

5.7.2 脉冲老炼电路设计

5.7.3 高温烘焙与温度循环试验

5.7.4 裸芯片装配和电参数测量

5.7.5 高温栅偏压试验

5.7.6 串行脉冲功率老炼试验

5.7.7 评价结果与分析

参考文献

英文缩略词及术语

第6章 基于失效物理的元器件故障树构建方法及应用

6.1 元器件故障树分析需求和问题

6.1.1 失效分析、根因分析和归零分析

6.1.2 可靠性设计分析

6.2 故障树分析相关标准

6.2.1 国家标准和国家军用标准标准

6.2.2 IEC标准

6.2.3 NASA应用手册

6.3 故障树、故障事件及其演绎逻辑

6.3.1 故障树模式

6.3.2 故障事件和分辨极限

6.3.3 逻辑门

6.3.4 故障事件的演绎逻辑

6.4 基于失效物理的元器件故障树构建方法

6.4.1 失效物理过程事件及逻辑关系

6.4.2 基于失效物理的故障树构建方法

6.4.3 故障树简化和验证

6.5 元器件多状态故障树及元器件故障信息库

6.5.1 混合集成电路多状态故障树

6.5.2 系统级封装（SiP）组件多状态故障树

6.5.3 密封电磁继电器多状态故障树

6.5.4 低频电连接器多状态故障树

6.5.5 以故障树为载体的元器件故障信息库构建

6.6 元器件FTA及可靠性设计应用

6.6.1 故障树分析基本方法

6.6.2 FTA在可靠性设计分析中的应用

6.6.3 FTA在质量问题归零分析中的应用

6.6.4 元器件故障树分析应用案例

参考文献

英文缩略词及术语

附录A 基于失效物理的可靠性预测方法与标准现状

A.1 技术发展与标准现状

A.2 标准采纳的失效物理模型及应用特点

A.3 标准方法和模型的演变

参考文献

附录B 多热源组件热性能指标及评价方法

B.1 范围

B.2 规范性引用文件

B.3 术语和定义

B.4 热性能指标

B.4.1 温度位置标识

B.4.2 热性能表征参数

B.4.3 热性能指标

B.5 热性能检测方法

B.5.1 检测设备

B.5.2 检测方法

B.6 热性能评价方法

B.6.1 针对短期工作性能要求的极限热性能评价

B.6.2 针对长期可靠性要求的降额热性能评价

B.7 芯片并列式MCM热模型与热评价案例

B.7.1 背景

B.7.2 极限热性能参数

B.7.3 热阻网络模型

B.7.4 VDMOS结温计算模型

B.7.5 热仿真提取耦合热阻

B.7.6 热测试验证

B.7.7 热分析与评价

B.8 芯片叠层式MCM热模型与热分析示例

B.8.1 芯片叠层结构

B.8.2 热阻网络模型

B.8.3 结温计算模型

B.9 半导体器件热降额应用分析案例解读

B.9.1 器件信息

B.9.2 器件结温计算

B.9.3 短期工作的极限热性能分析

B.9.4 长期工作失效率控制的降额热性能分析

B.9.5 长期工作寿命要求的降额热性能分析

参考文献

附录C 电子元器件故障树分析方法与程序

C.1 范围

C.2 规范性引用文件

C.3 术语和定义

C.4 一般要求

C.5 详细要求

C.6 元器件故障树符号、事件标号和子树代号说明

参考文献