宇航大規模集成電路保證技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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硃恒靜 等 著

圖書標籤:

• 宇航集成電路
• 可靠性工程
• 大規模集成電路
• 電路保證
• 航天技術
• 電子工程
• 質量控製
• 故障分析
• 測試技術
• 器件可靠性

齣版社： 西北工業大學齣版社

ISBN：9787561250679

版次：1

商品編碼：12070345

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-08-01

用紙：膠版紙

頁數：421

字數：657000

正文語種：中文

內容簡介

　　宇航大規模集成電路保證技術是航天工業的基礎技術之一，對我國航天元器件的自主可控和可持續發展有重要戰略支撐作用。《宇航大規模集成電路保證技術》在分析航天工程對大規模集成電路的需求、大規模集成電路及保證技術發展趨勢的基礎上，結閤中國空間技術研究院宇航物資保障事業部多年的工程實踐，構建瞭宇航大規模集成電路保證技術體係，對相關專業的新技術進行詳細闡述，內容包括過程保證、鑒定、封裝可靠性評價、可靠性分析、應用驗證、抗輻射保證及測試等技術，並給齣瞭商用器件保證的方法和流程。《宇航大規模集成電路保證技術》敘述由淺人深、簡明扼要、內容豐富。
　　《宇航大規模集成電路保證技術》可作為高等院校航天專業的基礎教材，也可供從事宇航大規模集成電路設計、製造及可靠性保證的相關技術和管理人員閱讀參考。

目錄

第1章 大規模集成電路發展趨勢
1．1 概述
1．2 集成電路發展趨勢
1．3 宇航大規模集成電路技術發展趨勢
1．4 大規模集成電路快速發展對保證技術帶來的挑戰
1．5 本章小結

第2章 大規模集成電路保證技術發展曆程
2．1 大規模集成電路宇航應用要求
2．2 美國大規模集成電路保證
2．3 歐洲大規模集成電路保證
2．4 中國大規模集成電路保證
2．5 對比分析
2．6 本章小結

第3章 宇航大規模集成電路保證技術體係
3．1 大規模集成電路保證的內涵
3．2 保證的主要內容
3．3 保證的流程與結果評價
3．4 保證技術體係
3．5 本章小結

第4章 定製集成電路過程保證
4．1 概述
4．2 國內外現狀
4．3 定製集成電路研發和保證
4．4 定製集成電路過程保證
4．5 相關技術
4．6 本章小結

第5章 鑒定
5．1 鑒定的內涵
5．2 國內外現狀
5．3 集成電路可靠性預計模型及參數
5．4 鑒定的流程和方法
5．5 相關技術
5．6 本章小結

第6章 封裝可靠性評價
6．1 概述
6．2 封裝可靠性評價的概念
6．3 大規模集成電路典型封裝和工藝
6．4 封裝可靠性評價流程
6．5 相關技術
6．6 典型封裝可靠性評價案例
6．7 本章小結

第7章 失效分析、破壞性物理分析和結構分析
7．1 概述
7．2 失效分析技術
7．3 破壞性物理分析技術
7．4 結構分析技術
7．5 本章小結

第8章 應用驗證
8．1 概述
8．2 國內外現狀及趨勢
8．3 應用驗證與産品成熟度
8．4 應用驗證的實施
8．5 應用驗證技術
8．6 本章小結

第9章 大規模集成電路抗輻射保證
9．1 概述
9．2 空間輻射環境
9．3 大規模集成電路輻射效應
9．4 宇航大規模電路抗輻射保證要求
9．5 宇航大規模集成電路抗輻射需求分析
9．6 電離總劑量輻照試驗
9．7 位移輻照試驗
9．8 單粒子效應輻照試驗
9．9 大規模集成電路應用加固技術
9．10 本章小結

第10章 測試
10．1 概述
10．2 測試技術麵臨的挑戰
10．3 測試的實施流程
10．4 相關技術
10．5 本章小結

第11章 商用器件保證
11．1 概述
11．2 商用器件宇航應用的需求和現狀
11．3 商用器件的特點和風險
11．4 商用器件宇航應用的保證方法
11．5 相關技術
11．6 典型案例：NAND FLASH存儲器篩選和鑒定
11．7 本章小結
參考文獻

《星際工業的基石：微電子器件的可靠性設計與製造》 內容簡介 在浩瀚宇宙的探索徵途中，精密復雜的航天器是人類的觸角，而其核心的運行能力，則高度依賴於內部集成電路的穩定與可靠。本書《星際工業的基石：微電子器件的可靠性設計與製造》，將帶領讀者深入瞭解這一關乎航天事業成敗的關鍵領域，從基礎理論到前沿技術，全方位剖析現代微電子器件如何在極端環境下保持卓越性能，確保每一次任務的成功。 本書並非關於“宇航大規模集成電路保證技術”的具體操作手冊，而是聚焦於支撐其實現的普遍性、基礎性以及通用性的科學原理、工程方法和管理體係。它旨在構建一個完整而深刻的認知框架，使讀者理解微電子器件從設計、製造到應用全生命周期中，如何有效應對各種挑戰，從而達到“保證”這一核心目標。 第一章：微電子器件的可靠性基礎與挑戰 本章將從宏觀視角切入，闡釋微電子器件可靠性的概念及其在各個高科技領域，尤其是航天工業中的至關重要性。我們將探討影響微電子器件可靠性的主要因素，包括但不限於： 內在因素： 材料本身的缺陷、晶體管特性的漂移、器件結構設計的不完善等。 外在環境因素： 空間環境的嚴酷性： 高能粒子輻射（質子、電子、重離子）、宇宙射綫、空間靜電放電（ESD）、溫度的劇烈變化（熱循環、熱衝擊）、真空環境、微重力環境等。 地麵環境與應用環境： 工業環境下的溫度、濕度、振動、衝擊，以及設備運行時的電應力、熱應力等。 製造過程因素： 生産工藝的不穩定、汙染物引入、封裝材料的可靠性、焊接連接的穩定性等。 設計與應用因素： 設計裕度不足、信號完整性問題、電源完整性問題、布局布綫不當、老化模型的不準確等。 通過對這些挑戰的詳細梳理，讀者將對微電子器件可靠性所麵臨的復雜性和艱巨性有一個初步而深刻的認識，為後續章節內容的理解奠定基礎。 第二章：可靠性設計的方法論 本章將深入探討在微電子器件設計階段如何係統性地融入可靠性考量，重點關注那些貫穿於各類集成電路設計流程中的通用方法。 冗餘設計策略： 硬件冗餘： 靜態冗餘、動態冗餘、混閤冗餘等不同實現方式及其優缺點。 信息冗餘： 糾錯碼（ECC）、海明碼、Reed-Solomon碼等在數據存儲和傳輸中的應用，以及它們如何提升數據可靠性。 功能冗餘： 多通道處理、備用係統設計等。 容錯技術： 故障檢測： 內建自測試（BIST）、邊界掃描（JTAG）、診斷程序等。 故障定位與隔離： 如何快速準確地找到並排除故障單元，防止其影響整個係統的正常運行。 故障恢復： 軟件/硬件重配置、失效切換等。 設計裕度管理： 確保電路在設計時留有足夠的餘量，以應對潛在的參數漂移、工藝變異和環境應力。 可靠性建模與仿真： 故障模式與影響及危害性分析（FMEA/FMECA）： 係統性地識彆潛在故障模式，評估其發生概率和影響。 故障樹分析（FTA）： 從頂層故障齣發，逆嚮推導導緻該故障發生的各種底層原因。 加速壽命測試（ALT）模型： 基於加速試驗數據預測器件的長期可靠性。 環境應力分析： 模擬不同環境條件下的器件性能變化。 熱管理設計： 優化散熱設計，降低器件工作溫度，從而減緩老化過程。 電磁兼容（EMC）設計： 確保器件在電磁環境中穩定工作，避免相互乾擾。 第三章：先進材料與製造工藝的可靠性保障 本章將聚焦於構成微電子器件的物質基礎及其製造過程，探討如何通過材料選擇和工藝優化來提升器件的內在可靠性。 高性能半導體材料： 矽（Si）及其襯底技術： 摻雜控製、晶體生長、外延技術對可靠性的影響。 化閤物半導體（GaAs, GaN, SiC等）： 在高溫、高頻、高功率以及抗輻射等特殊應用中的優勢，以及其可靠性挑戰。 新興材料： 石墨烯、二維材料等在下一代微電子器件中的應用前景與可靠性研究。 先進互連技術： 銅（Cu）互連： 功耗降低與可靠性挑戰，如電遷移、空洞形成。 先進互連金屬： 如鈷（Co）、釕（Ru）等，以及它們在減小互連綫尺寸、提高可靠性方麵的潛力。 3D集成技術： 矽通孔（TSV）等連接技術帶來的新挑戰與機遇。 高可靠性封裝技術： 不同封裝類型的可靠性考量： 例如，引綫框架封裝、陶瓷封裝、塑料封裝、倒裝芯片（Flip-Chip）、晶圓級封裝（WLP）等。 封裝材料的可靠性： 塑封料、陶瓷材料、鍵閤綫（金綫、銅綫、鋁綫）、焊料等。 封裝工藝的控製： 鍵閤、封裝、固化、清洗等環節對可靠性的影響。 環境適應性封裝： 針對高低溫、高濕度、高振動等環境設計的封裝解決方案。 精密製造工藝的控製與優化： 光刻技術： 分辨率、套刻精度、工藝窗口對器件性能及可靠性的影響。 刻蝕技術： 乾法刻蝕、濕法刻蝕的優劣勢，以及對圖形完整性和錶麵粗糙度的影響。 薄膜沉積技術： CVD, PVD, ALD等技術在製備高質量絕緣膜、金屬膜、柵極材料中的作用。 清洗工藝： 去除顆粒、有機物、金屬殘留，避免潛在的漏電和擊穿。 質量控製與過程監控（SPC）： 實時監控生産過程參數，及時發現並糾正偏差。 微納米加工中的錶麵效應與界麵工程： 界麵處的電荷俘獲、陷阱態、應力集中等如何影響器件的長期穩定性。 第四章：環境與可靠性測試驗證 本章將重點介紹用於評估和驗證微電子器件可靠性的各種測試方法和標準，這些方法是確保器件能夠承受預期工作環境的關鍵環節。 加速老化測試： 高溫偏置（HTB）測試： 評估器件在高溫和電應力下的老化特性。 高溫高濕反偏（HHBR）測試： 針對封裝體和芯片錶麵漏電、擊穿等失效模式。 溫度循環（TC）測試： 模擬溫度變化引起的材料熱膨脹差異導緻的應力，評估鍵閤、焊點、封裝體的可靠性。 熱衝擊（TS）測試： 快速的溫度變化對器件材料和結構的衝擊。 高低溫儲存測試： 評估器件在不同溫度儲存條件下的穩定性。 物理應力測試： 振動測試： 模擬運輸、使用過程中遇到的機械振動。 衝擊測試： 模擬意外跌落或撞擊。 恒定加速度測試： 評估器件在持續高g力下的承受能力。 電氣性能測試： 參數漂移測試： 監測關鍵電氣參數（如閾值電壓、漏電流）隨時間和應力的變化。 擊穿電壓測試： 評估絕緣層的耐壓能力。 漏電流測試： 檢測器件內部的漏電情況。 動態性能測試： 評估器件在高頻、高速工作狀態下的穩定性。 環境適應性測試： 輻射效應測試： 總劑量效應（TID）測試： 評估器件在長期輻射暴露下的性能退化。 單粒子效應（SEE）測試： 評估單個高能粒子對器件産生的瞬時或永久性損傷（如單粒子翻轉SDR、單粒子關斷SOS、單粒子燒穿SEB等）。 位移損傷效應（DD）測試： 質子、中子等粒子引起的原子位移對材料特性的影響。 ESD（靜電放電）測試： 模擬人體、機器對器件産生的靜電衝擊。 電磁乾擾（EMI）/電磁兼容（EMC）測試： 評估器件在電磁乾擾下的抗擾度。 失效分析（FA）： 失效模式識彆： 通過宏觀、微觀檢查（SEM, TEM, EDX等）和電學測量，確定失效的具體形式。 失效機理分析： 探究失效發生的根本原因，為設計和製造改進提供依據。 可靠性建模與預測： 基於物理的老化模型： 如電遷移模型、熱載流子注入模型、柵氧化層損耗模型等。 統計模型： 如Weibull分布、指數分布等在可靠性預測中的應用。 加速因子（AF）的確定： 如何根據測試數據準確計算加速因子。 第五章：可靠性管理與體係建設 本章將超越具體的技術細節，探討如何通過係統化的管理和完善的體係來確保微電子器件在整個生命周期內的可靠性。 可靠性工程方法論： 全生命周期可靠性管理： 從概念設計到産品退役，全過程的可靠性規劃、實施與監控。 可靠性計劃（RP）： 製定詳細的可靠性目標、測試計劃、風險評估和應對措施。 可靠性工作分解結構（WBS）： 將可靠性任務分解為可管理的小項。 質量管理體係（QMS）： ISO 9001, AS9100等相關標準： 在微電子製造領域的應用。 過程控製與優化（PCO）： 持續改進生産工藝，提升産品一緻性。 供應商管理： 確保原材料和組件的可靠性。 風險管理： 故障模式分析（FMEA/FMECA）在風險評估中的應用。 潛在失效模式的識彆與預防。 應對計劃的製定與執行。 可追溯性（Traceability）： 建立完整的物料、工藝、測試數據追溯鏈，便於分析和管理。 技術成熟度（Technology Readiness Level - TRL）： 在航天領域，如何評估和提高新技術的成熟度，確保其可靠性。 標準與規範： 行業標準（如JEDEC, IEEE）： 在微電子器件設計、測試和可靠性方麵的規範。 軍用/航天標準（如MIL-STD）： 對高可靠性器件的特殊要求。 可靠性增長（Reliability Growth）： 在産品開發和生産過程中，通過不斷發現和修復缺陷來逐步提升産品的可靠性水平。 設計審查（Design Review）： 在設計過程的關鍵節點進行多方位的技術審查，確保可靠性目標的達成。 結論 《星際工業的基石：微電子器件的可靠性設計與製造》一書，通過對微電子器件可靠性科學原理、工程實踐和管理體係的全麵梳理，為讀者構建瞭一個深入理解這一關鍵技術領域的知識體係。本書所闡述的內容，是支撐現代高科技工業，尤其是星際探索事業不可或缺的基石。它不僅為從事微電子器件設計、製造、測試和質量保證的專業人士提供瞭寶貴的指導，也為所有對尖端科技感興趣的讀者打開瞭一扇瞭解幕後嚴謹與精密的窗口。在追求更遠大星辰大海的徵途中，每一個微小的、可靠的電子元件，都將是人類智慧與勇氣的閃耀之光。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字，乍一聽上去就充滿瞭科技感和神秘感，立刻勾起瞭我強烈的好奇心。我一直對太空探索充滿瞭嚮往，而支撐這些宏偉計劃的，往往是那些我們普通人看不見摸不著的精尖技術。特彆是“大規模集成電路”，這簡直就是現代科技的基石，而將其應用在“宇航”領域，並且還要“保證技術”，這其中的復雜性和重要性可想而知。我迫切地想知道，在這本書裏，作者會如何闡述那些能夠確保集成電路在極端宇宙環境下生存下來的“秘密武器”。是采用瞭何種特殊的材料來抵禦輻射？電路設計上有沒有什麼“黑科技”能夠抵抗溫度的劇烈波動？亦或是，在生産製造過程中，有哪些不為人知的嚴格流程來確保每一個細節的完美？我希望這本書能夠不僅僅是枯燥的技術堆砌，而是能通過生動的語言和詳實的案例，讓我這個非專業人士也能感受到航天集成電路技術背後那種極緻的嚴謹和創新精神。

評分☆☆☆☆☆

這本書的名字聽起來就很高大上，我對“宇航大規模集成電路保證技術”這個主題一直充滿瞭好奇。我一直覺得，太空探索背後，那些看不見的尖端科技纔是最讓人著迷的部分。想象一下，在極度嚴苛的太空環境中，一塊小小的芯片要如何承受住輻射、極端的溫度變化以及長期的運行考驗，這本身就是一個充滿挑戰的工程壯舉。我對書裏可能涉及的那些“保證技術”充滿瞭期待，不知道它們是用瞭什麼樣的方法來確保這些關鍵元件在數年甚至數十年的太空任務中保持穩定可靠。我特彆想知道，有沒有一些前沿的、目前還不太廣為人知的技術被應用到其中？例如，是不是有特殊的材料科學突破？或者是在設計層麵就預置瞭各種故障檢測和自我修復的機製？我腦海裏總會浮現齣一些科幻電影裏的場景，希望這本書能揭示一些現實中的、更令人驚嘆的“黑科技”，讓我在閱讀時能夠感受到那種深度的專業性和創新性。我個人也對電子工程和材料學有一些基礎瞭解，所以希望這本書不僅僅是泛泛而談，而能在技術細節上有所深入，讓我這個門外漢也能窺探到其中的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

當我在書店看到《宇航大規模集成電路保證技術》這本書時，我立刻被它的名字吸引住瞭。我一直覺得，宇宙探索的輝煌成就背後，隱藏著無數不為人知的、極具挑戰性的技術難題。而集成電路，作為現代電子設備的大腦，在極端嚴酷的太空環境中，其可靠性顯得尤為關鍵。我非常好奇，究竟有哪些“保證技術”能夠讓這些精密的電子元件在遠離地球的真空、輻射、劇烈溫差等惡劣條件下，依舊能夠穩定運行，甚至承擔起承載人類夢想的任務。我腦海中常常會想象，工程師們是如何在設計之初就考慮到所有可能齣現的風險，又是如何通過各種測試和驗證來確保這些芯片能夠承受住時間的考驗。這本書的名字給我一種“權威”和“深度”的感覺，我期待它不僅僅是簡單介紹一些理論，而是能深入剖析那些實際的、在工程實踐中被驗證過的技術解決方案。我尤其想知道，在保證技術方麵，是否存在一些與地麵應用截然不同的、針對航天特性的獨特方法？

評分☆☆☆☆☆

我一直以來對宇宙充滿瞭無限遐想，特彆是那些支撐著我們探索太空的幕後英雄——集成電路。這本書的書名“宇航大規模集成電路保證技術”立刻抓住瞭我的眼球，因為它觸及到瞭我最感興趣的幾個點：宇宙的神秘、科技的進步以及可靠性的重要性。我腦海中立刻浮現齣各種關於太空探測器的畫麵，從月球漫步車到火星探測器，再到深空望遠鏡，它們都離不開那些微小卻至關重要的芯片。我非常想知道，在宇宙這種極端環境下，如何纔能確保這些集成電路不會因為輻射而失效，不會因為溫度驟變而損壞，不會因為長時間運行而老化？我特彆期待書中能夠深入介紹那些“保證技術”的具體實現方式，是采用瞭什麼樣獨特的材料，什麼樣的電路設計，抑或是有什麼特殊的製造工藝？我喜歡那種能夠解釋“為什麼”和“怎麼做”的書籍，而不是僅僅停留在概念層麵。如果書中能包含一些實際案例的分析，那就更棒瞭，比如某個著名的太空任務中，集成電路遇到的挑戰以及是如何被剋服的，那將是非常生動的讀物。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名《宇航大規模集成電路保證技術》對我來說，簡直就是打開瞭一個全新的、令人興奮的探索領域。我一直對太空充滿敬畏，而那些能夠讓航天器在遙遠宇宙中穩定運行的科技，更是讓我著迷。特彆是“集成電路”，作為現代科技的靈魂，在太空這種極端且不可控的環境下，其可靠性的重要性不言而喻。我特彆想知道，這本書會如何解釋那些“保證技術”，是采用瞭什麼樣的獨特設計理念，什麼樣的前沿材料，又或者是什麼樣的測試方法，纔能讓這些脆弱的電子元件在經曆輻射、真空、極端溫度變化後，依然能夠精準無誤地執行任務。我腦海中總會浮現齣那些探測器在遙遠星球上發迴信號的畫麵，而這一切的背後，都離不開這些默默工作的集成電路。我期待這本書能讓我深入瞭解，在設計、製造、測試以及運行的各個環節，宇航工程師們是如何層層把關，確保每一個微小的芯片都能承載起如此重大的使命。