宇航大规模集成电路保证技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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朱恒静 等 著

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• 宇航集成电路
• 可靠性工程
• 大规模集成电路
• 电路保证
• 航天技术
• 电子工程
• 质量控制
• 故障分析
• 测试技术
• 器件可靠性

出版社： 西北工业大学出版社

ISBN：9787561250679

版次：1

商品编码：12070345

包装：平装

开本：16开

出版时间：2016-08-01

用纸：胶版纸

页数：421

字数：657000

正文语种：中文

内容简介

　　宇航大规模集成电路保证技术是航天工业的基础技术之一，对我国航天元器件的自主可控和可持续发展有重要战略支撑作用。《宇航大规模集成电路保证技术》在分析航天工程对大规模集成电路的需求、大规模集成电路及保证技术发展趋势的基础上，结合中国空间技术研究院宇航物资保障事业部多年的工程实践，构建了宇航大规模集成电路保证技术体系，对相关专业的新技术进行详细阐述，内容包括过程保证、鉴定、封装可靠性评价、可靠性分析、应用验证、抗辐射保证及测试等技术，并给出了商用器件保证的方法和流程。《宇航大规模集成电路保证技术》叙述由浅人深、简明扼要、内容丰富。
　　《宇航大规模集成电路保证技术》可作为高等院校航天专业的基础教材，也可供从事宇航大规模集成电路设计、制造及可靠性保证的相关技术和管理人员阅读参考。

目录

第1章 大规模集成电路发展趋势
1．1 概述
1．2 集成电路发展趋势
1．3 宇航大规模集成电路技术发展趋势
1．4 大规模集成电路快速发展对保证技术带来的挑战
1．5 本章小结

第2章 大规模集成电路保证技术发展历程
2．1 大规模集成电路宇航应用要求
2．2 美国大规模集成电路保证
2．3 欧洲大规模集成电路保证
2．4 中国大规模集成电路保证
2．5 对比分析
2．6 本章小结

第3章 宇航大规模集成电路保证技术体系
3．1 大规模集成电路保证的内涵
3．2 保证的主要内容
3．3 保证的流程与结果评价
3．4 保证技术体系
3．5 本章小结

第4章 定制集成电路过程保证
4．1 概述
4．2 国内外现状
4．3 定制集成电路研发和保证
4．4 定制集成电路过程保证
4．5 相关技术
4．6 本章小结

第5章 鉴定
5．1 鉴定的内涵
5．2 国内外现状
5．3 集成电路可靠性预计模型及参数
5．4 鉴定的流程和方法
5．5 相关技术
5．6 本章小结

第6章 封装可靠性评价
6．1 概述
6．2 封装可靠性评价的概念
6．3 大规模集成电路典型封装和工艺
6．4 封装可靠性评价流程
6．5 相关技术
6．6 典型封装可靠性评价案例
6．7 本章小结

第7章 失效分析、破坏性物理分析和结构分析
7．1 概述
7．2 失效分析技术
7．3 破坏性物理分析技术
7．4 结构分析技术
7．5 本章小结

第8章 应用验证
8．1 概述
8．2 国内外现状及趋势
8．3 应用验证与产品成熟度
8．4 应用验证的实施
8．5 应用验证技术
8．6 本章小结

第9章 大规模集成电路抗辐射保证
9．1 概述
9．2 空间辐射环境
9．3 大规模集成电路辐射效应
9．4 宇航大规模电路抗辐射保证要求
9．5 宇航大规模集成电路抗辐射需求分析
9．6 电离总剂量辐照试验
9．7 位移辐照试验
9．8 单粒子效应辐照试验
9．9 大规模集成电路应用加固技术
9．10 本章小结

第10章 测试
10．1 概述
10．2 测试技术面临的挑战
10．3 测试的实施流程
10．4 相关技术
10．5 本章小结

第11章 商用器件保证
11．1 概述
11．2 商用器件宇航应用的需求和现状
11．3 商用器件的特点和风险
11．4 商用器件宇航应用的保证方法
11．5 相关技术
11．6 典型案例：NAND FLASH存储器筛选和鉴定
11．7 本章小结
参考文献

《星际工业的基石：微电子器件的可靠性设计与制造》 内容简介 在浩瀚宇宙的探索征途中，精密复杂的航天器是人类的触角，而其核心的运行能力，则高度依赖于内部集成电路的稳定与可靠。本书《星际工业的基石：微电子器件的可靠性设计与制造》，将带领读者深入了解这一关乎航天事业成败的关键领域，从基础理论到前沿技术，全方位剖析现代微电子器件如何在极端环境下保持卓越性能，确保每一次任务的成功。 本书并非关于“宇航大规模集成电路保证技术”的具体操作手册，而是聚焦于支撑其实现的普遍性、基础性以及通用性的科学原理、工程方法和管理体系。它旨在构建一个完整而深刻的认知框架，使读者理解微电子器件从设计、制造到应用全生命周期中，如何有效应对各种挑战，从而达到“保证”这一核心目标。 第一章：微电子器件的可靠性基础与挑战 本章将从宏观视角切入，阐释微电子器件可靠性的概念及其在各个高科技领域，尤其是航天工业中的至关重要性。我们将探讨影响微电子器件可靠性的主要因素，包括但不限于： 内在因素： 材料本身的缺陷、晶体管特性的漂移、器件结构设计的不完善等。 外在环境因素： 空间环境的严酷性： 高能粒子辐射（质子、电子、重离子）、宇宙射线、空间静电放电（ESD）、温度的剧烈变化（热循环、热冲击）、真空环境、微重力环境等。 地面环境与应用环境： 工业环境下的温度、湿度、振动、冲击，以及设备运行时的电应力、热应力等。 制造过程因素： 生产工艺的不稳定、污染物引入、封装材料的可靠性、焊接连接的稳定性等。 设计与应用因素： 设计裕度不足、信号完整性问题、电源完整性问题、布局布线不当、老化模型的不准确等。 通过对这些挑战的详细梳理，读者将对微电子器件可靠性所面临的复杂性和艰巨性有一个初步而深刻的认识，为后续章节内容的理解奠定基础。 第二章：可靠性设计的方法论 本章将深入探讨在微电子器件设计阶段如何系统性地融入可靠性考量，重点关注那些贯穿于各类集成电路设计流程中的通用方法。 冗余设计策略： 硬件冗余： 静态冗余、动态冗余、混合冗余等不同实现方式及其优缺点。 信息冗余： 纠错码（ECC）、海明码、Reed-Solomon码等在数据存储和传输中的应用，以及它们如何提升数据可靠性。 功能冗余： 多通道处理、备用系统设计等。 容错技术： 故障检测： 内建自测试（BIST）、边界扫描（JTAG）、诊断程序等。 故障定位与隔离： 如何快速准确地找到并排除故障单元，防止其影响整个系统的正常运行。 故障恢复： 软件/硬件重配置、失效切换等。 设计裕度管理： 确保电路在设计时留有足够的余量，以应对潜在的参数漂移、工艺变异和环境应力。 可靠性建模与仿真： 故障模式与影响及危害性分析（FMEA/FMECA）： 系统性地识别潜在故障模式，评估其发生概率和影响。 故障树分析（FTA）： 从顶层故障出发，逆向推导导致该故障发生的各种底层原因。 加速寿命测试（ALT）模型： 基于加速试验数据预测器件的长期可靠性。 环境应力分析： 模拟不同环境条件下的器件性能变化。 热管理设计： 优化散热设计，降低器件工作温度，从而减缓老化过程。 电磁兼容（EMC）设计： 确保器件在电磁环境中稳定工作，避免相互干扰。 第三章：先进材料与制造工艺的可靠性保障 本章将聚焦于构成微电子器件的物质基础及其制造过程，探讨如何通过材料选择和工艺优化来提升器件的内在可靠性。 高性能半导体材料： 硅（Si）及其衬底技术： 掺杂控制、晶体生长、外延技术对可靠性的影响。 化合物半导体（GaAs, GaN, SiC等）： 在高温、高频、高功率以及抗辐射等特殊应用中的优势，以及其可靠性挑战。 新兴材料： 石墨烯、二维材料等在下一代微电子器件中的应用前景与可靠性研究。 先进互连技术： 铜（Cu）互连： 功耗降低与可靠性挑战，如电迁移、空洞形成。 先进互连金属： 如钴（Co）、钌（Ru）等，以及它们在减小互连线尺寸、提高可靠性方面的潜力。 3D集成技术： 硅通孔（TSV）等连接技术带来的新挑战与机遇。 高可靠性封装技术： 不同封装类型的可靠性考量： 例如，引线框架封装、陶瓷封装、塑料封装、倒装芯片（Flip-Chip）、晶圆级封装（WLP）等。 封装材料的可靠性： 塑封料、陶瓷材料、键合线（金线、铜线、铝线）、焊料等。 封装工艺的控制： 键合、封装、固化、清洗等环节对可靠性的影响。 环境适应性封装： 针对高低温、高湿度、高振动等环境设计的封装解决方案。 精密制造工艺的控制与优化： 光刻技术： 分辨率、套刻精度、工艺窗口对器件性能及可靠性的影响。 刻蚀技术： 干法刻蚀、湿法刻蚀的优劣势，以及对图形完整性和表面粗糙度的影响。 薄膜沉积技术： CVD, PVD, ALD等技术在制备高质量绝缘膜、金属膜、栅极材料中的作用。 清洗工艺： 去除颗粒、有机物、金属残留，避免潜在的漏电和击穿。 质量控制与过程监控（SPC）： 实时监控生产过程参数，及时发现并纠正偏差。 微纳米加工中的表面效应与界面工程： 界面处的电荷俘获、陷阱态、应力集中等如何影响器件的长期稳定性。 第四章：环境与可靠性测试验证 本章将重点介绍用于评估和验证微电子器件可靠性的各种测试方法和标准，这些方法是确保器件能够承受预期工作环境的关键环节。 加速老化测试： 高温偏置（HTB）测试： 评估器件在高温和电应力下的老化特性。 高温高湿反偏（HHBR）测试： 针对封装体和芯片表面漏电、击穿等失效模式。 温度循环（TC）测试： 模拟温度变化引起的材料热膨胀差异导致的应力，评估键合、焊点、封装体的可靠性。 热冲击（TS）测试： 快速的温度变化对器件材料和结构的冲击。 高低温储存测试： 评估器件在不同温度储存条件下的稳定性。 物理应力测试： 振动测试： 模拟运输、使用过程中遇到的机械振动。 冲击测试： 模拟意外跌落或撞击。 恒定加速度测试： 评估器件在持续高g力下的承受能力。 电气性能测试： 参数漂移测试： 监测关键电气参数（如阈值电压、漏电流）随时间和应力的变化。 击穿电压测试： 评估绝缘层的耐压能力。 漏电流测试： 检测器件内部的漏电情况。 动态性能测试： 评估器件在高频、高速工作状态下的稳定性。 环境适应性测试： 辐射效应测试： 总剂量效应（TID）测试： 评估器件在长期辐射暴露下的性能退化。 单粒子效应（SEE）测试： 评估单个高能粒子对器件产生的瞬时或永久性损伤（如单粒子翻转SDR、单粒子关断SOS、单粒子烧穿SEB等）。 位移损伤效应（DD）测试： 质子、中子等粒子引起的原子位移对材料特性的影响。 ESD（静电放电）测试： 模拟人体、机器对器件产生的静电冲击。 电磁干扰（EMI）/电磁兼容（EMC）测试： 评估器件在电磁干扰下的抗扰度。 失效分析（FA）： 失效模式识别： 通过宏观、微观检查（SEM, TEM, EDX等）和电学测量，确定失效的具体形式。 失效机理分析： 探究失效发生的根本原因，为设计和制造改进提供依据。 可靠性建模与预测： 基于物理的老化模型： 如电迁移模型、热载流子注入模型、栅氧化层损耗模型等。 统计模型： 如Weibull分布、指数分布等在可靠性预测中的应用。 加速因子（AF）的确定： 如何根据测试数据准确计算加速因子。 第五章：可靠性管理与体系建设 本章将超越具体的技术细节，探讨如何通过系统化的管理和完善的体系来确保微电子器件在整个生命周期内的可靠性。 可靠性工程方法论： 全生命周期可靠性管理： 从概念设计到产品退役，全过程的可靠性规划、实施与监控。 可靠性计划（RP）： 制定详细的可靠性目标、测试计划、风险评估和应对措施。 可靠性工作分解结构（WBS）： 将可靠性任务分解为可管理的小项。 质量管理体系（QMS）： ISO 9001, AS9100等相关标准： 在微电子制造领域的应用。 过程控制与优化（PCO）： 持续改进生产工艺，提升产品一致性。 供应商管理： 确保原材料和组件的可靠性。 风险管理： 故障模式分析（FMEA/FMECA）在风险评估中的应用。 潜在失效模式的识别与预防。 应对计划的制定与执行。 可追溯性（Traceability）： 建立完整的物料、工艺、测试数据追溯链，便于分析和管理。 技术成熟度（Technology Readiness Level - TRL）： 在航天领域，如何评估和提高新技术的成熟度，确保其可靠性。 标准与规范： 行业标准（如JEDEC, IEEE）： 在微电子器件设计、测试和可靠性方面的规范。 军用/航天标准（如MIL-STD）： 对高可靠性器件的特殊要求。 可靠性增长（Reliability Growth）： 在产品开发和生产过程中，通过不断发现和修复缺陷来逐步提升产品的可靠性水平。 设计审查（Design Review）： 在设计过程的关键节点进行多方位的技术审查，确保可靠性目标的达成。 结论 《星际工业的基石：微电子器件的可靠性设计与制造》一书，通过对微电子器件可靠性科学原理、工程实践和管理体系的全面梳理，为读者构建了一个深入理解这一关键技术领域的知识体系。本书所阐述的内容，是支撑现代高科技工业，尤其是星际探索事业不可或缺的基石。它不仅为从事微电子器件设计、制造、测试和质量保证的专业人士提供了宝贵的指导，也为所有对尖端科技感兴趣的读者打开了一扇了解幕后严谨与精密的窗口。在追求更远大星辰大海的征途中，每一个微小的、可靠的电子元件，都将是人类智慧与勇气的闪耀之光。

评分☆☆☆☆☆

当我在书店看到《宇航大规模集成电路保证技术》这本书时，我立刻被它的名字吸引住了。我一直觉得，宇宙探索的辉煌成就背后，隐藏着无数不为人知的、极具挑战性的技术难题。而集成电路，作为现代电子设备的大脑，在极端严酷的太空环境中，其可靠性显得尤为关键。我非常好奇，究竟有哪些“保证技术”能够让这些精密的电子元件在远离地球的真空、辐射、剧烈温差等恶劣条件下，依旧能够稳定运行，甚至承担起承载人类梦想的任务。我脑海中常常会想象，工程师们是如何在设计之初就考虑到所有可能出现的风险，又是如何通过各种测试和验证来确保这些芯片能够承受住时间的考验。这本书的名字给我一种“权威”和“深度”的感觉，我期待它不仅仅是简单介绍一些理论，而是能深入剖析那些实际的、在工程实践中被验证过的技术解决方案。我尤其想知道，在保证技术方面，是否存在一些与地面应用截然不同的、针对航天特性的独特方法？

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字听起来就很高大上，我对“宇航大规模集成电路保证技术”这个主题一直充满了好奇。我一直觉得，太空探索背后，那些看不见的尖端科技才是最让人着迷的部分。想象一下，在极度严苛的太空环境中，一块小小的芯片要如何承受住辐射、极端的温度变化以及长期的运行考验，这本身就是一个充满挑战的工程壮举。我对书里可能涉及的那些“保证技术”充满了期待，不知道它们是用了什么样的方法来确保这些关键元件在数年甚至数十年的太空任务中保持稳定可靠。我特别想知道，有没有一些前沿的、目前还不太广为人知的技术被应用到其中？例如，是不是有特殊的材料科学突破？或者是在设计层面就预置了各种故障检测和自我修复的机制？我脑海里总会浮现出一些科幻电影里的场景，希望这本书能揭示一些现实中的、更令人惊叹的“黑科技”，让我在阅读时能够感受到那种深度的专业性和创新性。我个人也对电子工程和材料学有一些基础了解，所以希望这本书不仅仅是泛泛而谈，而能在技术细节上有所深入，让我这个门外汉也能窥探到其中的奥秘。

评分☆☆☆☆☆

这本书的名字，乍一听上去就充满了科技感和神秘感，立刻勾起了我强烈的好奇心。我一直对太空探索充满了向往，而支撑这些宏伟计划的，往往是那些我们普通人看不见摸不着的精尖技术。特别是“大规模集成电路”，这简直就是现代科技的基石，而将其应用在“宇航”领域，并且还要“保证技术”，这其中的复杂性和重要性可想而知。我迫切地想知道，在这本书里，作者会如何阐述那些能够确保集成电路在极端宇宙环境下生存下来的“秘密武器”。是采用了何种特殊的材料来抵御辐射？电路设计上有没有什么“黑科技”能够抵抗温度的剧烈波动？亦或是，在生产制造过程中，有哪些不为人知的严格流程来确保每一个细节的完美？我希望这本书能够不仅仅是枯燥的技术堆砌，而是能通过生动的语言和详实的案例，让我这个非专业人士也能感受到航天集成电路技术背后那种极致的严谨和创新精神。

评分☆☆☆☆☆

我一直以来对宇宙充满了无限遐想，特别是那些支撑着我们探索太空的幕后英雄——集成电路。这本书的书名“宇航大规模集成电路保证技术”立刻抓住了我的眼球，因为它触及到了我最感兴趣的几个点：宇宙的神秘、科技的进步以及可靠性的重要性。我脑海中立刻浮现出各种关于太空探测器的画面，从月球漫步车到火星探测器，再到深空望远镜，它们都离不开那些微小却至关重要的芯片。我非常想知道，在宇宙这种极端环境下，如何才能确保这些集成电路不会因为辐射而失效，不会因为温度骤变而损坏，不会因为长时间运行而老化？我特别期待书中能够深入介绍那些“保证技术”的具体实现方式，是采用了什么样独特的材料，什么样的电路设计，抑或是有什么特殊的制造工艺？我喜欢那种能够解释“为什么”和“怎么做”的书籍，而不是仅仅停留在概念层面。如果书中能包含一些实际案例的分析，那就更棒了，比如某个著名的太空任务中，集成电路遇到的挑战以及是如何被克服的，那将是非常生动的读物。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《宇航大规模集成电路保证技术》对我来说，简直就是打开了一个全新的、令人兴奋的探索领域。我一直对太空充满敬畏，而那些能够让航天器在遥远宇宙中稳定运行的科技，更是让我着迷。特别是“集成电路”，作为现代科技的灵魂，在太空这种极端且不可控的环境下，其可靠性的重要性不言而喻。我特别想知道，这本书会如何解释那些“保证技术”，是采用了什么样的独特设计理念，什么样的前沿材料，又或者是什么样的测试方法，才能让这些脆弱的电子元件在经历辐射、真空、极端温度变化后，依然能够精准无误地执行任务。我脑海中总会浮现出那些探测器在遥远星球上发回信号的画面，而这一切的背后，都离不开这些默默工作的集成电路。我期待这本书能让我深入了解，在设计、制造、测试以及运行的各个环节，宇航工程师们是如何层层把关，确保每一个微小的芯片都能承载起如此重大的使命。