过电应力(EOS)器件、电路与系统 机械工业出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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史蒂文 H.沃尔德曼 著

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出版社： 机械工业出版社

ISBN：9787111523185

商品编码：29480015961

包装：平装

出版时间：2016-03-01

基本信息

书名：过电应力(EOS)器件、电路与系统

定价：79.00元

作者：史蒂文 H.沃尔德曼

出版社：机械工业出版社

出版日期：2016-03-01

ISBN：9787111523185

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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由于工艺尺寸从微电子到纳电子等比例缩小，过电应力（EOS）持续影响着半导体制造、半导体器件和系统。本书介绍了EOS基础以及如何减缓EOS失效。本书提供EOS现象、EOS成因、EOS源、EOS物理、EOS失效机制、EOS片上和系统设计等清晰图片，也提出关于制造工艺、片上集成和系统级EOS保护网络中EOS源等富有启发性的观点，同时给出特殊工艺、电路和芯片的实例。本书在内容上全面覆盖从片上设计与电子设计自动化到工厂级EOS项目管理的EOS生产制造问题。

内容提要

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本书系统地介绍了过电应力（EOS）器件、电路与系统设计，并给出了大量实例，将EOS理论工程化。主要内容有EOS基础、EOS现象、EOS成因、EOS源、EOS物理及EOS失效机制，EOS电路与系统设计及EDA，半导体器件、电路与系统中的EOS失效及EOS片上与系统设计。本书是作者半导体器件可靠性系列书籍的延续。对于专业模拟集成电路及射频集成电路设计工程师，以及系统ESD工程师具有较高的参考价值。随着纳米电子时代的到来，本书是一本重要的参考书，同时也是面向现代技术问题有益的启示。本书主要面向需要学习和参考EOS相关设计的工程师，或需要学习EOS相关知识的微电子科学与工程和集成电路设计专业高年级本科生和研究生。

目录

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目录

译者序

作者简介

原书前言

致谢

章EOS基本原理1

1.1EOS1

1.1.1EOS成本2

1.1.2产品现场返回——EOS百分比2

1.1.3产品现场返回——无缺陷与EOS3

1.1.4产品失效——集成电路的失效3

1.1.5EOS事件的分类3

1.1.6过电流5

1.1.7过电压5

1.1.8过电功率5

1.2EOS解密6

1.2.1EOS事件6

1.3EOS源7

1.3.1制造环境中的EOS源7

1.3.2生产环境中的EOS源8

1.4EOS的误解8

1.5EOS源小化9

1.6EOS减缓9

1.7EOS损伤迹象10

1.7.1EOS损伤迹象——电气特征10

1.7.2EOS损伤迹象——可见特征10

1.8EOS与ESD11

1.8.1大/小电流EOS与ESD事件比较12

1.8.2EOS与ESD的差异 12

1.8.3EOS与ESD的相同点14

1.8.4大/小电流EOS与ESD波形比较14

1.8.5EOS与ESD事件失效损伤比较14

1.9EMI16

1.10EMC16

1.11过热应力17

1.11.1EOS与过热应力17

1.11.2温度相关的EOS18

1.11.3EOS与熔融温度18

1.12工艺等比例缩小的可靠性19

1.12.1工艺等比例缩小可靠性与浴盆曲线可靠性19

1.12.2可缩放的可靠性设计框20

1.12.3可缩放的ESD设计框20

1.12.4加载电压、触发电压和大电压20

1.13安全工作区21

1.13.1电气安全工作区22

1.13.2热安全工作区22

1.13.3瞬态安全工作区22

1.14总结及综述 23

参考文献24

第2章EOS模型基本原理30

2.1热时间常数30

2.1.1热扩散时间30

2.1.2绝热区时间常数31

2.1.3热扩散区时间常数32

2.1.4稳态时间常数32

2.2脉冲时间常数32

2.2.1ESD HBM脉冲时间常数32

2.2.2ESD MM脉冲时间常数33

2.2.3ESD充电器件模型脉冲时间常数33

2.2.4ESD脉冲时间常数——传输线脉冲33

2.2.5ESD脉冲时间常数——超快传输线脉冲34

2.2.6IEC61000-4-2脉冲时间常数 34

2.2.7电缆放电事件脉冲时间常数 34

2.2.8IEC61000-4-5脉冲时间常数 35

2.3EOS数学方法 35

2.3.1EOS数学方法——格林函数35

2.3.2EOS数学方法——图像法37

2.3.3EOS数学方法——热扩散偏微分方程39

2.3.4EOS数学方法——带变系数的热扩散偏微分方程39

2.3.5EOS数学方法——Duhamel公式39

2.3.6EOS数学方法——热传导方程积分变换43

2.4球面模型——Tasca推导46

2.4.1ESD时间区域的Tasca模型49

2.4.2EOS时间区域的Tasca模型49

2.4.3Vlasov-Sinkevitch模型50

2.5一维模型——Wunsch-Bell推导50

2.5.1Wunsch-Bell曲线53

2.5.2ESD时间区域的Wunsch-Bell模型53

2.5.3EOS时间区域的Wunsch-Bell模型54

2.6Ash模型 54

2.7圆柱模型——Arkhipov-Astvatsaturyan-Godovsyn-Rudenko推导 55

2.8三维平行六面模型——Dwyer-Franklin-Campbell推导55

2.8.1ESD时域的Dwyer-Franklin-Campbell模型60

2.8.2EOS时域的Dwyer-Franklin-Campbell模型60

2.9电阻模型——Smith-Littau推导61

2.10不稳定性63

2.10.1电气不稳定性63

2.10.2电气击穿 64

2.10.3电气不稳定性与骤回64

2.10.4热不稳定性65

2.11电迁移与EOS67

2.12总结及综述 67

参考文献68

第3章EOS、ESD、EMI、EMC及闩锁70

3.1EOS源70

3.1.1EOS源——雷击71

3.1.2EOS源——配电72

3.1.3EOS源——开关、继电器和线圈72

3.1.4EOS源——开关电源72

3.1.5EOS源——机械设备73

3.1.6EOS源——执行器 73

3.1.7EOS源——螺线管 73

3.1.8EOS源——伺服电动机73

3.1.9EOS源——变频驱动电动机75

3.1.10EOS源——电缆 75

3.2EOS失效机制76

3.2.1EOS失效机制：半导体工艺—应用适配76

3.2.2EOS失效机制：绑定线失效76

3.2.3EOS失效机制：从PCB到芯片的失效77

3.2.4EOS失效机制：外接负载到芯片失效78

3.2.5EOS失效机制：反向插入失效78

3.3失效机制——闩锁或EOS78

3.3.1闩锁与EOS设计窗口79

3.4失效机制——充电板模型或EOS79

3.5总结及综述80

参考文献80

第4章EOS失效分析83

4.1EOS失效分析83

4.1.1EOS失效分析——信息搜集与实情发现85

4.1.2EOS失效分析——失效分析报告及文档86

4.1.3EOS失效分析——故障点定位 87

4.1.4EOS失效分析——根本原因分析87

4.1.5EOS或ESD失效分析——可视化失效分析的差异87

4.2EOS失效分析——选择正确的工具91

4.2.1EOS失效分析——无损检测方法92

4.2.2EOS失效分析——有损检测方法93

4.2.3EOS失效分析——差分扫描量热法93

4.2.4EOS失效分析——扫描电子显微镜/能量色散X射线光谱仪94

4.2.5EOS失效分析——傅里叶变换红外光谱仪94

4.2.6EOS失效分析——离子色谱法 94

4.2.7EOS失效分析——光学显微镜 95

4.2.8EOS失效分析——扫描电子显微镜96

4.2.9EOS失效分析——透射电子显微镜96

4.2.10EOS失效分析——微光显微镜工具97

4.2.11EOS失效分析——电压对比工具98

4.2.12EOS失效分析——红外热像仪98

4.2.13EOS失效分析——光致电阻变化工具99

4.2.14EOS失效分析——红外-光致电阻变化工具99

4.2.15EOS失效分析——热致电压变化工具100

4.2.16EOS失效分析——原子力显微镜工具101

4.2.17EOS失效分析——超导量子干涉仪显微镜102

4.2.18EOS失效分析——皮秒级成像电流分析工具103

4.3总结及综述105

参考文献106

第5章EOS测试和仿真109

5.1ESD测试——器件级109

5.1.1ESD测试——人体模型109

5.1.2ESD测试——机器模型111

5.1.3ESD测试——带电器件模型113

5.2传输线脉冲测试114

5.2.1ESD测试——传输线脉冲115

5.2.2ESD测试——超高速传输线脉冲117

5.3ESD测试——系统级118

5.3.1ESD系统级测试——IEC 61000-4-2118

5.3.2ESD测试——人体金属模型118

5.3.3ESD测试——充电板模型119

5.3.4ESD测试——电缆放电事件120

5.4EOS测试122

5.4.1EOS测试——器件级122

5.4.2EOS测试——系统级123

5.5EOS测试——雷击123

5.6EOS测试——IEC 61000-4-5124

5.7EOS测试——传输线脉冲测试方法和EOS125

5.7.1EOS测试——长脉冲TLP测试方法125

5.7.2EOS测试——TLP方法、EOS和Wunsch–Bell模型125

5.7.3EOS测试——对于系统EOS评估的TLP方法的局限125

5.7.4EOS测试——电磁脉冲126

5.8EOS测试——直流和瞬态闩锁126

5.9EOS测试——扫描方法127

5.9.1EOS测试——敏感度和脆弱度127

5.9.2EOS测试——静电放电/电磁兼容性扫描127

5.9.3电磁干扰辐射扫描法129

5.9.4射频抗扰度扫描法130

5.9.5谐振扫描法131

5.9.6电流传播扫描法131

5.10总结及综述134

参考文献134

第6章EOS鲁棒性——半导体工艺139

6.1EOS和CMOS工艺139

6.1.1CMOS工艺——结构 139

6.1.2CMOS工艺——安全工作区140

6.1.3CMOS工艺——EOS和ESD失效机制141

6.1.4CMOS工艺——保护电路144

6.1.5CMOS工艺——绝缘体上硅148

6.1.6CMOS工艺——闩锁149

6.2EOS、射频CMOS以及双极技术150

6.2.1RF CMOS和双极技术——结构151

6.2.2RF CMOS和双极技术——安全工作区151

6.2.3RF CMOS和双极工艺——EOS和ESD失效机制151

6.2.4RF CMOS和双极技术——保护电路155

6.3EOS和LDMOS电源技术156

6.3.1LDMOS工艺——结构156

6.3.2LDMOS晶体管——ESD电气测量159

6.3.3LDMOS工艺——安全工作区160

6.3.4LDMOS工艺——失效机制160

6.3.5LDMOS工艺——保护电路162

6.3.6LDMOS工艺——闩锁163

6.4总结和综述164

参考文献164

第7章EOS设计——芯片级设计和布图规划165

7.1EOS和ESD协同综合——如何进行EOS和ESD设计165

7.2产品定义流程和技术评估 166

7.2.1标准产品确定流程 166

7.2.2EOS产品设计流程和产品定义 167

7.3EOS产品定义流程——恒定可靠性等比例缩小168

7.4EOS产品定义流程——自底向上的设计 168

7.5EOS产品定义流程——自顶向下的设计 169

7.6片上EOS注意事项——焊盘和绑定线设计170

7.7EOS外围I/O布图规划 171

7.7.1EOS周边I/O布图规划——拐角中VDD-VSS电源钳位的布局171

7.7.2EOS周边I/O布图规划——离散式电源钳位的布局173

7.7.3EOS周边I/O布图规划——多域半导体芯片173

7.8EOS芯片电网设计——符合IEC规范电网和互连设计注意事项174

7.8.1IEC 61000-4-2电源网络175

7.8.2ESD电源钳位设计综合——IEC 61000-4-2相关的ESD电源钳位176

7.9PCB设计177

7.9.1系统级电路板设计——接地设计177

7.9.2系统卡插入式接触 178

7.9.3元件和EOS保护器件布局178

7.10总结和综述 179

参考文献179

第8章EOS设计——芯片级电路设计181

8.1EOS保护器件 181

8.2EOS保护器件分类特性181

8.2.1EOS保护器件分类——电压抑制器件182

8.2.2EOS保护器件——限流器件 182

8.3EOS保护器件——方向性184

8.3.1EOS保护器件——单向184

8.3.2EOS保护器件——双向184

8.4EOS保护器件分类——I-V特性类型 185

8.4.1EOS保护器件分类——正电阻I-V特性类型185

8.4.2EOS保护器件分类——S形I-V特性类型 186

8.5EOS保护器件设计窗口187

8.5.1EOS保护器件与ESD器件设计窗口187

8.5.2EOS与ESD协同综合 188

8.5.3EOS启动ESD电路 188

8.6EOS保护器件——电压抑制器件的类型 188

8.6.1EOS保护器件——TVS器件189

8.6.2EOS保护器件——二极管189

8.6.3EOS保护器件——肖特基二极管189

8.6.4EOS保护器件——齐纳二极管190

8.6.5EOS保护器件——晶闸管浪涌保护器件190

8.6.6EOS保护器件——金属氧化物变阻器 191

8.6.7EOS保护器件——气体放电管器件192

8.7EOS保护器件——限流器件类型 194

8.7.1EOS保护器件——限流器件——PTC器件194

8.7.2EOS保护器件——导电聚合物器件 195

8.7.3EOS保护器件——限流器件——熔丝197

8.7.4EOS保护器件——限流器件——电子熔丝198

8.7.5EOS保护器件——限流器件——断路器198

8.8EOS保护——使用瞬态电压抑制器件和肖特基二极管跨接电路板的电源和地200

8.9EOS和ESD协同综合网络200

8.10电缆和PCB中的EOS协同综合201

8.11总结和综述 202

参考文献202

第9章EOS的预防和控制204

9.1控制EOS 204

9.1.1制造中的EOS控制 204

9.1.2生产中的EOS控制 204

9.1.3后端工艺中的EOS控制205

9.2EOS小化206

9.2.1EOS预防——制造区域操作 207

9.2.2EOS预防——生产区域操作 208

9.3EOS小化——设计过程中的预防措施209

9.4EOS预防——EOS方针和规则 209

9.5EOS预防——接地测试209

9.6EOS预防——互连210

9.7EOS预防——插入210

9.8EOS和EMI预防——PCB设计210

9.8.1EOS和EMI预防——PCB电源层和接地设计210

9.8.2EOS和EMI预防——PCB设计指南——器件挑选和布局211

9.8.3EOS和EMI预防——PCB设计准则——线路布线与平面211

9.9EOS预防——主板213

9.10EOS预防——板上和片上设计方案213

9.10.1EOS预防——运算放大器213

9.10.2EOS预防——低压差稳压器214

9.10.3EOS预防——软启动的过电流和过电压保护电路214

9.10.4EOS预防——电源EOC和EOV保护215

9.11高性能串行总线和EOS217

9.11.1高性能串行总线——FireWire和EOS218

9.11.2高性能串行总线——PCI和EOS218

9.11.3高性能串行总线——USB和EOS219

9.12总结和综述219

参考文献219

0章EOS设计——电子设计自动化223

10.1EOS和EDA 223

10.2EOS和ESD设计规则检查223

10.2.1ESD设计规则检查 223

10.2.2ESD版图与原理图验证224

10.2.3ESD电气规则检查225

10.3EOS电气设计自动化226

10.3.1EOS设计规则检查226

10.3.2EOS版图与原理图对照验证227

10.3.3EOS电气规则检查228

10.3.4EOS可编程电气规则检查229

10.4PCB设计检查和验证229

10.5EOS和闩锁设计规则检查231

10.5.1闩锁设计规则检查 231

10.5.2闩锁电气规则检查 235

10.6总结和综述238

参考文献239

1章EOS项目管理242

11.1EOS审核和生产的控制242

11.2生产过程中的EOS控制243

11.3EOS和组装厂纠正措施244

11.4EOS审核——从制造到组装控制244

11.5EOS程序——周、月、季度到年度审核245

11.6EOS和ESD设计发布 245

11.6.1EOS设计发布过程246

11.6.2ESD详尽手册246

11.6.3EOS详尽手册248

11.6.4EOS检查表250

11.6.5EOS设计审查252

11.7EOS设计、测试和认证253

11.8总结和综述253

参考文献253

2章未来技术中的过电应力256

12.1未来工艺中的EOS影响256

12.2先进CMOS工艺中的EOS257

12.2.1FinFET技术中的EOS257

12.2.2EOS和电路设计258

12.32.5-D和3-D系统中的EOS意义258

12.3.12.5-D中的EOS意义259

12.3.2EOS和硅介质层 259

12.3.3EOS和硅通孔260

12.3.43-D系统的EOS意义262

12.4EOS和磁记录263

12.4.1EOS和磁电阻263

12.4.2EOS和巨磁电阻265

12.4.3EOS和隧道磁电阻265

12.5EOS和微机265

12.5.1微机电器件265

12.5.2MEM器件中的ESD担忧266

12.5.3微型电动机267

12.5.4微型电动机中的ESD担忧267

12.6EOS和RF-MEMS269

12.7纳米结构的EOS意义270

12.7.1EOS和相变存储器270

12.7.2EOS和石墨烯272

12.7.3EOS和碳纳米管272

12.8总结和综述273

参考文献274

附录280

附录A术语表280

附录B标准284

作者介绍

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Steven H.Voldman博士由于在CMOS、SOI和SiGe工艺下的静电放电（ESD）保护方面所作出的贡献，而成为了ESD领域的首位IEEE Fellow。他于1979年在布法罗大学获得工程学学士学位；并于1981年在麻省理工学院（MIT）获得了电子工程方向的一个硕士学位；后来又在MIT获得第二个电子工程学位（工程硕士学位）；1986年他在IBM的驻地研究员计划的支持下，从佛蒙特大学获得了工程物理学硕士学位，并于1991年从该校获得电子工程博士学位。他作为IBM研发团队的一员已经有25年的历史，主要致力于半导体器件物理、器件设计和可靠性（如软失效率、热电子、漏电机制、闩锁、ESD和EOS）的研究工作。他在ESD和CMOS闩锁领域获得了245项美国。

文摘

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序言

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《过电应力(EOS)器件、电路与系统》 一、 严峻的挑战：过电应力 (EOS) 及其威胁 在现代电子设备日益集成化、小型化和高性能化的今天，电子元器件所承受的工作环境也变得愈发复杂和严苛。其中，过电应力（Electrical Overstress，简称 EOS）作为一种普遍存在且极具破坏性的失效机理，正日益成为电子产品可靠性设计与制造过程中不可忽视的重大挑战。EOS 并非单一的失效模式，而是指电子元器件、电路或整个系统在承受远超其额定值或设计规范的电应力时，可能发生的瞬态或长时间的过载现象，进而导致性能劣化、功能丧失甚至永久性损坏。 EOS 的根源多种多样，可以源于外部环境的变化，如雷击、静电放电（ESD）的累积和释放；也可以来自内部系统运行的不稳定，如电源纹波过大、瞬态电压跌落、电路设计缺陷导致的电流畸变、甚至是生产制造过程中的操作失误。这些过电应力事件，无论其持续时间长短、幅度大小，都可能对微观的半导体材料、器件结构以及宏观的电路布局造成不可逆转的损伤。 EOS 的后果是灾难性的。对于单个电子元器件，轻则性能参数漂移，影响电路精度；重则可能导致 PN 结击穿、栅氧化层烧毁、金属互连熔断，直接引发器件失效。在集成电路（IC）领域，一个失效的芯片可能导致整个电路板甚至整个设备的瘫痪，带来高昂的维修成本、产品召回以及品牌声誉的损害。更重要的是，在一些对可靠性要求极高的领域，如航空航航天、医疗器械、汽车电子以及国防工业，EOS 造成的失效可能导致灾难性后果，危及生命安全。 因此，深入理解 EOS 的成因、失效机理、失效模式，并在此基础上建立有效的防护策略，是提升电子产品可靠性、保障产品质量、降低潜在风险的关键所在。这正是《过电应力(EOS)器件、电路与系统》一书所要聚焦的核心议题。 二、 全景式解析：EOS 的多维度透视 本书致力于为读者提供一个全面、深入、系统的 EOS 知识体系。我们将从基础理论出发，逐步深入到实际应用，涵盖 EOS 的方方面面： 1. EOS 的起源与分类： 外部 EOS 源分析： 详细剖析雷电感应、静电放电（ESD）等外部因素如何对电子设备产生瞬态过压和过流。我们将探讨不同环境下的 ESD 模型（如人体模型 HBM、机器模型 MM、充电器件模型 CDM），以及它们产生的电应力特性和对器件的潜在威胁。 内部 EOS 源分析： 深入研究电源系统的不稳定性，包括电源纹波、瞬态电压跌落（TVD）、浪涌电流等，分析它们在电路工作过程中产生的 EOS 现象。同时，也将探讨电路设计中的潜在风险，如寄生参数的影响、开关瞬间的电压/电流尖峰，以及 PCB 布局和布线不当可能诱发的 EOS 问题。 EOS 的多重分类： 基于应力类型（过压、过流、过温）、作用时间（瞬态、稳态）、失效机理（热击穿、电击穿、化学反应）等，对 EOS 进行系统性的分类，帮助读者建立清晰的认知框架。 2. EOS 的失效机理与物理过程： 热击穿（Thermal Breakdown）： 这是 EOS 最常见也是最主要的失效机理之一。当流过器件的电流超过其额定值时，产生的焦耳热会导致器件温度急剧升高。书将详细阐述半导体材料的导电特性与温度的关系，以及 PN 结、栅氧化层、金属互连等关键结构的局部过热如何导致材料性能退化直至失效。我们将通过数学模型和物理仿真，揭示热累积效应、热应力与电应力的耦合作用。 电击穿（Electrical Breakdown）： 某些材料在强电场作用下会发生电击穿，导致漏电流急剧增大，进而引发热击穿。本书将详细分析不同绝缘材料（如栅氧化层）的击穿机理，包括隧道效应、雪崩击穿、以及热电子引起的损伤。 其他失效机理： 除了热击穿和电击穿，我们还将探讨 EOS 可能引发的其他物理化学过程，例如金属互连的电迁移（Electromigration）、肖特基势垒的改变、以及长期过载下的材料老化等。 3. EOS 在不同器件层面的影响： 分立半导体器件： 详细分析二极管、三极管（BJT、MOSFET）、IGBT 等分立器件在 EOS 条件下的失效模式。例如，MOSFET 的栅氧化层击穿、漏极-源极短路或开路，二极管的 PN 结击穿，IGBT 的门极损坏等。 集成电路（IC）： 深入探讨 EOS 对复杂 IC 内部结构的影响。我们将分析数字 IC、模拟 IC、射频 IC 等不同类型 IC 在 EOS 下的失效特性，包括处理器、存储器、电源管理芯片（PMIC）等关键器件的脆弱性。 无源器件与传感器： 尽管通常认为无源器件（如电阻、电容、电感）对 EOS 的耐受性更强，但它们同样可能在极端应力下失效。本书将分析电阻器的过载烧断、电容器的介质击穿、以及传感器在过压过流环境下的性能退化或损坏。 4. EOS 在电路与系统层面的表现： 电路设计中的 EOS 风险： 分析不合理的电路拓扑、元件选型、信号耦合、地线/电源线设计等如何增加 EOS 发生的概率。我们将通过实例讲解，如电源旁路电容失效、ESD 保护电路设计不当、以及高压瞬态的放大效应等。 系统级 EOS 分析： 探讨 EOS 如何在整个系统中蔓延和累积。例如，一个低功率器件的 EOS 可能引发连锁反应，最终导致整个系统失效。我们将分析不同模块之间的相互影响，以及系统集成时的 EOS 考量。 EOS 与其他失效机制的协同作用： 强调 EOS 常常与其他失效机制（如 ESD、EMI、热应力）相互关联、协同作用，从而加速器件和系统的老化与失效。 三、 智慧的防范：EOS 的测试、防护与管理 理解 EOS 的破坏力仅仅是第一步，更重要的是如何有效地预防和控制它。本书将提供一系列实用的方法和策略： 1. EOS 的探测与失效分析： EOS 损伤的表征： 介绍 EOS 导致失效后，器件和电路的典型损伤痕迹，包括局部烧焦、金属层熔断、材料相变等。 失效分析技术： 详细阐述各种失效分析（FA）技术，如电学参数测试、光学显微镜检查、扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线谱（EDX）、聚焦离子束（FIB）等，如何用于定位和识别 EOS 失效点。 EOS 临界参数的识别： 介绍如何通过系统性的测试，确定器件或电路能够承受的最大 EOS 参数阈值。 2. EOS 的防护设计策略： 器件选型与规格： 强调选择具有更高 EOS 耐受能力的器件，并充分理解器件的 EOS 额定值和安全工作区。 电路级防护： ESD 保护电路设计： 深入探讨二极管钳位、TVS 二极管、瞬态抑制器等 ESD 保护器件的应用，以及如何根据不同电路特性设计有效的 ESD 防护方案。 浪涌抑制与滤波： 介绍使用滤波器、压敏电阻（MOV）、共模扼流圈等抑制浪涌电流和电压的方法。 电源稳压与均流： 分析使用稳压器、均流电阻等来维持电源稳定性的重要性。 PCB 布局与布线优化： 讲解如何通过合理的 PCB 布局、接地设计、信号隔离、关键走线加宽等来降低 EOS 风险。 系统级防护： 接地与屏蔽： 阐述良好的接地和屏蔽设计对于防止外部 EOS 侵入的重要性。 电源管理与冗余： 探讨通过电源管理单元（PMU）、备用电源等来提高系统的抗 EOS 能力。 软件与固件的配合： 分析通过软件监控电压电流、设置过载保护机制来协同防御 EOS。 3. EOS 测试与验证： EOS 测试标准与方法： 介绍相关的行业标准（如 IEC, JESD 等）以及各种 EOS 测试方法，包括瞬态过压/过流注入测试、冲击电压测试等。 设计仿真与验证： 强调在设计阶段利用仿真工具（如 SPICE、TCAD）进行 EOS 行为预测和防护方案验证的重要性。 可制造性设计（DFM）中的 EOS 考量： 将 EOS 的预防措施融入到设计流程的早期阶段，确保产品在量产过程中也能保持高可靠性。 4. EOS 管理与质量控制： 生产过程中的 EOS 控制： 讨论生产环境的静电防护（如防静电地垫、腕带、离子风机）以及操作规范的重要性。 供应链管理： 强调对上游供应商的 EOS 质量要求和管控。 可靠性试验与寿命预测： 将 EOS 测试作为产品可靠性评估的重要组成部分，并探讨如何基于 EOS 测试数据进行寿命预测。 失效案例学习与经验总结： 通过分析实际失效案例，不断改进设计和制造工艺，形成持续优化的 EOS 管理体系。 四、 目标读者 本书的目标读者群体广泛，包括但不限于： 电子工程师： 从事电路设计、产品开发、系统集成、可靠性工程的工程师，需要深入理解 EOS 对其工作的影响，并掌握相关的防护技术。 IC 设计与验证工程师： 负责芯片设计、版图设计、验证的工程师，需要关注 EOS 对集成电路内部结构造成的损伤。 可靠性工程师： 负责产品可靠性评估、失效分析、寿命预测的专业人员。 制造与质量工程师： 负责生产过程控制、质量保证的工程师，需要了解 EOS 的来源和预防措施。 高等院校师生： 电子工程、微电子学、物理学等相关专业的学生和教师，可作为教材或参考书，深入学习 EOS 理论。 对电子产品可靠性感兴趣的专业人士： 任何希望深入了解电子设备失效机理，提升产品质量和可靠性的相关领域从业者。 五、 总结 《过电应力(EOS)器件、电路与系统》一书，是一本集理论深度、技术广度、实践指导性于一体的专业著作。它不仅揭示了 EOS 这一严峻挑战的本质，更提供了系统性的解决方案。通过阅读本书，读者将能够： 深刻理解 EOS 的成因、机理与危害。 掌握 EOS 在不同器件、电路和系统层面的表现。 学会识别 EOS 损伤，并运用先进的失效分析技术。 掌握从器件选型到系统设计的全方位 EOS 防护策略。 建立有效的 EOS 测试、验证与管理体系。 在电子科技飞速发展的今天，提升产品的可靠性已成为赢得市场竞争的关键。本书将成为您应对 EOS 挑战、铸就高可靠性电子产品的重要指南。

评分☆☆☆☆☆

这本新出的关于电力电子和电磁兼容的教材，拿到手就感觉分量十足，封面设计也挺专业，很符合它深奥的主题。我个人是做电力系统维护的，日常工作中经常遇到各种高压脉冲和瞬态干扰，对提高设备抗干扰能力一直非常关注。这本书的章节布局看似严谨，但初读下来，感觉它更偏向于理论推导和基础物理原理的深入探讨，对于我们这些需要快速解决实际工程问题的技术人员来说，可能需要花更多时间去消化其中的数学模型。我特别希望它能有更多面向应用的案例分析，比如实际的雷击防护设计，或者开关电源中的谐振抑制技术。目前看来，它更像是为深入研究人员准备的参考书，而不是一本面向快速上手的实践手册。不过，这种扎实的理论基础确实是构建高级防护体系的基石，这点是值得肯定的，只是在应用层面，我希望能看到更多具体参数和设计流程的指导。

评分☆☆☆☆☆

我更侧重于电源适配器和消费电子产品的设计工作，我们对成本和尺寸的控制要求极为苛刻，因此，对保护器件的选择必须非常精妙。这本书的第四章对钳位器件的工作特性进行了深入的剖析，特别是对TVS管、MOV和气体放电管（GDT）在不同时间尺度上的响应差异描述得鞭辟入里。这帮助我理解了为什么在某些对上升时间极其敏感的应用中，必须使用雪崩二极管而非MOV。但是，书中对“低电容”和“快速响应”之间的权衡似乎探讨得不够深入。例如，在高速数据线路上，如何平衡对ESD的防护能力与对信号完整性的影响，这方面的案例分析如果能更贴近我们日常接触的USB或HDMI接口，我想对于广大一线工程师来说，这本书的吸引力将不仅仅停留在理论参考层面，而是真正成为一本指导我们做出关键设计决策的工具书。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我购买这本书是冲着“机械工业出版社”这个出版方去的，通常他们出版的工程技术书籍在可操作性上都有不错的口碑。我主要关注的是工业自动化领域，那里的电机驱动和变频器经常要面对恶劣的电磁环境。这本书的第三部分，关于系统级防护的章节，结构组织得相当清晰，从PCB布局的注意事项到屏蔽和接地技术的比较，都提供了一个很好的框架。然而，我发现书中对不同行业标准（如IEC、UL标准）中关于“过电应力”的具体测试要求和限值描述得不够详尽。在实际的合规性测试中，这些硬性指标至关重要，如果能将这些标准要求以表格或附录的形式呈现出来，那就太完美了，这样可以直接对照着进行设计和验证，而不是仅仅停留在原理层面。

评分☆☆☆☆☆

我是一名电子工程专业的研究生，正在准备我的毕业设计，课题方向正好涉及到高频开关电路的噪声控制。这本书的标题“过电应力”一下子就吸引了我，因为它触及了电子系统可靠性的核心问题。当我翻阅目录时，发现它对不同类型的应力——如静电放电（ESD）、电快速瞬变脉冲群（EFT）和浪涌等——的物理机制解释得相当到位，这比我之前看的很多教科书都要细致。不过，书中对先进防护器件的讨论略显保守，我更期望看到关于新型碳化硅（SiC）或氮化镓（GaN）器件在极端应力下的表现数据，以及如何利用这些新型材料来设计更紧凑、更可靠的电路保护方案。整体来说，它的理论深度足以支撑一篇高质量的学术论文，但如果能增加对前沿器件应用的分析，对学生来说将是如虎添翼。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和印刷质量是无可挑剔的，纸张厚实，图表清晰，阅读体验非常好，这对于一本动辄涉及复杂波形和电路图的专业书籍来说，绝对是加分项。我是在一个长期从事产品可靠性测试的岗位上工作，我们组的日常工作就是模拟各种恶劣环境来摧毁原型机，找出薄弱环节。这本书中关于瞬态过电压（TOV）在复杂网络拓扑中传播的分析，提供了一种全新的思考角度，帮助我们设计更具韧性的测试流程。美中不足的是，书中对软件仿真工具的应用指导较少。在今天，几乎所有的设计验证都离不开Spice或其他EMC仿真软件，如果能结合具体的软件操作步骤，演示如何用模型来预测和优化EOS防护措施，那这本书的实用价值将直接翻倍，理论指导与工程实践的结合会更加紧密。