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目录1

第1章半导体器件的性质1

1.1 发展历史1

1.2两种载流子2

1.3高纯度的晶体——pn结4

1.4表面的稳定化4

1.5对可靠性的期望6

第2章实际的质量保证8

2.1.1质量保证9

2.1质量保证和可靠性9

2.1.2初期质量与可靠性10

2.1.3可靠性的来源11

2.1.4可靠性的定义13

2.1.5可靠性的必要性13

2.1.6半导体的质量水平14

2.2质量保证程序15

2.2.1质量保证体系15

2.2.2新产品开发时的质量保证体制15

2.2.4材料、部件的质量保证体制19

2.2.3批量制造工艺的质量保证体制19

2.2.5成品的质量保证体制20

第3章可靠性评价的基础22

3.1可靠性试验22

3.1.1什么是可靠性试验22

3.1.2可靠性试验方法标准的种类23

3.1.3可靠性试验分类24

3.1.4可靠性试验的目的和内容24

3.1.5可靠性试验的计划和实施25

3.1.6可靠性试验的注意事项27

3.1.7可靠性的抽样检查28

3.2加速试验32

3.2.1什么是加速试验32

3.2.2加速试验的必要性33

3.2.3加速试验的基本思想34

3.2.4加速试验的种类34

3.2.5加速试验和故障机理的应用35

3.2.6由加速试验结果预测置信度40

3.3.1可靠性的概念43

3.3.2表示可靠性的尺度43

3.3可靠性与分布43

3.3.3半导体器件故障的产生45

3.3.4可靠性分析所需要的分布48

3.3.5故障的分布55

3.3.6置信极限的估计57

3.4威布尔概率纸的使用方法61

3.4.1威布尔概率纸的性质62

3.4.2威布尔概率纸的结构62

3.4.3威布尔概率纸的使用方法63

3.4.4 由威布尔分析得到的改善71

3.5置信度预测74

3.5.1置信度预测的基本思想74

3.5.2国际数据交换制度（EXACT）75

3.5.3 MIL-HDBK-217D76

第4章可靠性因素与故障分析78

4.1可靠性因素和故障78

4.1.1可靠性因素78

4.1.2故障机理和故障模型82

4.1.3筛选的意义和效果91

4.2.3故障分析程序100

4.2.2用于故障分析的装置100

4.2故障分析100

4.2.1故障分析的必要性100

第5章分立器件的可靠性问题130

5.1短路问题130

5.1.1热击穿130

5.12浪涌击穿134

5.1.3芯片裂纹136

5.1.4碰线138

5.2.1 紫斑139

5.2断线问题139

5.2.2铝台阶断裂141

5.2.3散热用润滑油引起的断线142

5.2.4清洗引起的断线144

5.2.5引线腐蚀引起的断线145

5.3热阻146

5.3.1结温与热阻147

5.3.2热阻Ru(j-c)与芯片表面温度的测量147

5.3.3焊接空洞151

5.4二次击穿（SB）与安全工作区（ASO）153

5.4.1二次击穿（SB）特性154

5.4.2安全工作区（ASO）155

5.4.3反向偏置安全工作区（R-ASO）157

5.5热疲劳161

5.5.1热疲劳测量举例162

5.5.2热疲劳的改善162

5.6银的电迁移167

5.6.1什么是电迁移167

5.6.2电迁移的加速条件170

5.6.3实验数据171

5.6.4 电迁移举例172

5.7 DLD（暗线缺陷）174

5.7.1 发光机构176

5.7.2退化机构177

5.7.3 DLD举例178

第6章集成电路器件的可靠性问题182

6.1 热载流子183

6.1.1 由热载流子引起的劣化183

6.1.2与热载流子劣化有关的因素187

6.1.3产品劣化举例190

6.1.4热载流子及其对策192

6.2氧化膜的经时击穿194

6.2.1氧化膜的经时击穿195

6.2.2老化筛选196

6.2.3氧化膜击穿的耐压分布197

6.2.4氧化膜的击穿电荷量198

6.3慢陷阱199

6.3.1慢陷阱的观测例子199

6.3.2慢陷阱的C-V特性分析204

6.4.1半导体集成电路用的布线206

6.4电迁移206

6.4.2电迁移现象207

6.4.3影响电迁移的因素210

6.4.4伴随微细化发展的电迁移课题224

6.5应力迁移225

6.5.1应力迁移现象225

6.5.2影响应力迁移的因素229

6.5.3故障机理231

6.6树脂封装管壳的耐湿性233

66.1水分浸入的路径233

6.6.2不同温湿度环境吸湿性的比较236

6.6.3耐湿性问题要点238

6.6.4由吸湿引起的A1布线腐蚀239

6.6.5由吸湿引起的电特性劣化243

6.6.6耐湿性的对策246

6.6.7耐湿性的评价方法251

6.6.8由湿度引起的故障加速性253

6.6.9不饱和压力蒸煮试验258

6.7 由热应力引起的可靠性问题267

6.7.1材料特性及特征268

6.7.2内热应力（初期应力）269

6.7.3热应力的试验方法及其内容271

6.7.4由外部热应力（环境热应力）引起272

的故障模式和机理272

6.7.5焊接组装热应力引起的故障模式与机理285

6.7.6发热疲劳与故障模式292

6.8静电破坏295

6.8.1什么是静电295

6.8.2静电破坏的模式和机理296

6.8.3静电破坏的试验方法301

6.8.4静电破坏的对策302

6.9闭锁效应308

6.9.1什么是闭锁308

6.9.2闭锁现象的机理309

6.9.3闭锁的发生模式311

6.9.4微细化与闭锁现象312

6.9.5闭锁现象的解决办法312

6.9.6闭锁的评估方法314

6.10软误差318

6.10.1 DRAM中的软误差319

6.10.2软误差的测试方法322

第7章质量保证标准及认证制度326

7.1标准的意义326

7.2有关质量保证的国内外标准327

7.2.1 JIS标准327

7.2.2 EIAJ标准330

7.2.3 IEC标准331

7.2.4 MIL标准333

7.2.5其它标准336

7.3 IEC电子部件质量认证制度（IECQ制度）337

参考文献342