正版新书--过电应力(EOS)器件、电路与系统 史蒂文 H.沃尔德曼 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：29476656068

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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《电子元器件可靠性：理论、测试与防护》 内容简介 本书旨在深入探讨电子元器件在各种工作环境下的可靠性问题，重点关注可能导致元器件失效的各种应力因素，并提供相应的测试方法、设计策略和防护措施。全书内容结构严谨，理论联系实际，既有扎实的理论基础，又包含丰富的实践指导，适用于电子工程师、研发人员、质量控制专家以及对电子元器件可靠性感兴趣的研究生和高年级本科生。 第一部分：电子元器件的失效机理与可靠性基础 本部分将从宏观到微观，全面解析电子元器件为何会失效，以及如何量化和评估其可靠性。 第一章：电子元器件失效的基本概念与分类 1.1 失效的定义与类型： 详细阐述失效在电子系统中的含义，区分功能失效、参数漂移失效、提前失效、随机失效和损耗失效等概念。 1.2 失效模式与失效机理： 深入剖析不同失效模式（如短路、开路、参数越限、性能下降）背后的物理、化学和电学机理。例如，对于半导体器件，将讨论空洞形成、枝晶生长、电迁移、栅氧化击穿、漏电等。对于无源器件，将涵盖材料老化、焊点开裂、介质击穿、绝缘层劣化等。 1.3 失效环境因素分析： 系统性地梳理影响电子元器件可靠性的外部环境因素，包括温度（高温、低温、热冲击、热循环）、湿度、化学腐蚀（盐雾、气体腐蚀）、机械应力（振动、冲击、应变）、辐射（电离辐射、非电离辐射）以及电应力（过电压、过电流、静电等）。 第二章：可靠性理论与评价指标 2.1 概率论在可靠性中的应用： 介绍指数分布、威布尔分布、正态分布、对数正态分布等描述可靠性特征的概率分布模型，以及它们的适用场景。 2.2 关键可靠性指标： 详细解释失效率 ($lambda$)、平均无故障时间 (MTTF/MTBF)、可靠度函数 (R(t))、失效率函数 (f(t))、累积失效概率 (F(t))、硬件失效率模型 (如 10^8/FIT) 等核心概念，并给出它们的计算方法和物理意义。 2.3 可靠性分配与预测： 探讨如何根据系统需求和元器件特性，对整个系统或子系统进行可靠性分配，并介绍常用的可靠性预测方法，如基于经验数据的预测、基于设计的预测等。 2.4 寿命试验设计与数据分析： 介绍加速寿命试验 (ALT) 的原理和设计原则，包括恒定应力试验、逐步应力试验等。讲解如何利用试验数据进行参数估计，并进行可靠性评估。 第二部分：电子元器件的关键应力失效机理深度解析 本部分将聚焦于电子元器件在实际应用中最常见的几种应力失效机理，并进行深入剖析。 第三章：热应力导致的失效机理 3.1 高温下的失效： 分析高温对半导体材料、绝缘材料、金属互连线的影响，如扩散加速、氧化加速、热氧化层形成、材料退化、焊料老化等。 3.2 低温下的失效： 讨论低温可能引起的材料脆性增加、焊点收缩应力、某些材料相变等问题。 3.3 热冲击与热循环： 详细阐述温度快速变化对不同材料之间产生的热膨胀系数差异所引起的机械应力，以及由此导致的开裂、分层、焊点疲劳等失效。 3.4 热阻与结温控制： 分析元器件的内部热阻结构，以及如何通过散热设计（散热器、热界面材料、风扇等）控制结温，以避免过热失效。 第四章：电应力导致的失效机理 4.1 过电压与击穿现象： 深入探讨二极管的雪崩击穿、齐纳击穿，三极管的击穿（击穿电压 Vbrceo, Vbrcbo, Vbreb），MOSFET 的漏致击穿、击穿电压 BVdss，以及集成电路的介质击穿、漏电等。 4.2 过电流与热击穿： 分析过电流流经元器件时产生的焦耳热，以及局部过热如何导致材料熔化、烧毁，形成永久性损坏。 4.3 电迁移 (Electromigration)： 详细解释电迁移在金属互连线中的物理过程，即金属原子在电子流作用下的迁移，导致互连线变细、开路或形成短路。分析影响电迁移的因素，如电流密度、温度、材料特性、晶粒结构等。 4.4 寄生参数的影响： 讨论在瞬态高压或高电流情况下，元器件寄生电感、寄生电容对瞬态响应的影响，可能放大应力或导致谐振。 4.5 静电放电 (ESD) 机理： 详细介绍人体放电模型 (HBM)、机器模型 (MM)、器件充电模型 (CDM) 等 ESD 模型。分析 ESD 脉冲对半导体器件的损伤机制，如栅氧化击穿、PN 结击穿、金属互连烧毁等。 第五章：机械应力与环境应力导致的失效 5.1 机械振动与冲击： 分析振动和冲击对元器件的物理损伤，如焊点开裂、引线疲劳、内部结构移位、晶片断裂等。 5.2 湿气与腐蚀： 探讨湿气对元器件的侵蚀，如吸湿引起的介电常数变化、金属腐蚀（氧化、电化学腐蚀）、封装材料老化等。 5.3 化学环境影响： 分析特定化学物质（如酸、碱、盐、有机溶剂）对元器件材料的腐蚀、降解作用。 5.4 辐射效应： 介绍电离辐射（如伽马射线、中子、质子）和非电离辐射（如紫外线、X射线）对半导体器件的损伤机理，包括总剂量效应 (TID)、单粒子效应 (SEE) 等。 第三部分：电子元器件的可靠性测试与设计 本部分将介绍用于评估和提高电子元器件可靠性的各种测试方法，以及在设计过程中应考虑的可靠性原则。 第六章：电子元器件的可靠性测试方法 6.1 加速寿命试验 (Accelerated Life Testing - ALT)： 详细介绍用于加速元器件老化的各种应力条件，如高温储存、高温高湿储存、温度循环、功率老化、高加速应力试验 (HAST) 等。 6.2 失效分析 (Failure Analysis - FA)： 介绍用于定位和诊断失效原因的各种分析技术，包括目检、电学参数测试、扫描电子显微镜 (SEM) 观察、能谱分析 (EDS)、X射线成像、剖面分析、能级谱分析 (DLTS) 等。 6.3 认证与鉴定试验： 介绍军用、民用标准（如 MIL-STD, AEC, IEC, JEDEC）中规定的各种可靠性测试项目，如恒定应力加速寿命试验 (CSALT)、温度循环试验 (TC)、高加速应力筛 (HASS) 等。 6.4 静电放电 (ESD) 测试： 介绍不同 ESD 模型（HBM, MM, CDM）的测试方法和标准，以及如何评估元器件的 ESD 耐受能力。 6.5 综合应力测试： 探讨将多种应力组合进行测试的必要性和方法，以模拟更复杂的实际工作环境。 第七章：提高电子元器件可靠性的设计与防护策略 7.1 元器件选型与规格： 强调根据应用环境和性能要求，选择具有足够裕量和可靠性等级的元器件。 7.2 封装与互连技术： 分析不同封装形式（如陶瓷封装、塑料封装、金属封装）对元器件可靠性的影响。讨论焊料合金、键合线材料、封装材料的选择，以及表面贴装 (SMT) 和通孔插装 (THT) 工艺对可靠性的影响。 7.3 电路设计中的可靠性考虑： 裕量设计： 讲解工作电压、电流、功率、温度等参数的设计裕量，以及如何通过降低工作应力来提高可靠性。 保护电路设计： 介绍各种保护器件的应用，如瞬态电压抑制器 (TVS)、齐纳二极管、保险丝、压敏电阻等，用于限制过电压和过电流。 接地与屏蔽： 阐述良好的接地和屏蔽设计如何减少电磁干扰 (EMI) 和共模噪声，从而提高系统的电应力鲁棒性。 热管理设计： 强调通过优化 PCB 布局、散热器设计、热界面材料的使用等方式，有效散发元器件产生的热量。 7.4 静电放电 (ESD) 防护设计： 介绍在 PCB 布局、元器件选择、防护网络（如串联电阻、旁路电容、TVS 二极管）等方面进行 ESD 防护的设计原则。 7.5 环境适应性设计： 讨论在高温、高湿、高海拔、强振动等特殊环境下，如何通过材料选择、结构设计、密封防护等措施来提高元器件的适应性。 第八章：失效分析在可靠性提升中的作用 8.1 失效分析的流程与方法： 详细介绍从失效报告到最终失效报告的完整失效分析流程。 8.2 通过失效分析改进设计与制造： 阐述如何根据失效分析结果，反馈给设计部门和制造部门，以改进产品设计、优化工艺参数、提高生产质量，从而实现闭环可靠性改进。 8.3 案例研究： 通过具体的失效案例分析，展示如何运用失效分析技术解决实际问题，并为未来的产品设计和生产提供宝贵经验。 结论 电子元器件的可靠性是电子系统成功运行的基石。本书系统地梳理了电子元器件的失效机理，深入剖析了各种应力因素的影响，并提供了切实可行的测试方法和设计策略。通过掌握本书内容，读者将能够更深入地理解电子元器件的工作原理和潜在风险，从而在产品设计、制造和应用过程中，有效地评估、管理和提升电子系统的整体可靠性。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《过电应力(EOS)器件、电路与系统》，我首先关注到的是它的全面性。EOS这个话题，在很多时候都只是在一些具体的器件或电路的可靠性报告中被提及，但很少有一本书能够如此系统地将其作为一个独立的主题来深入探讨。我希望这本书能够填补我在这方面的知识空白，为我提供一个从器件、电路到系统层面的完整理解框架。我尤其好奇的是，作者是如何将EOS的理论知识与实际应用相结合的。我希望书中能够包含一些关于EOS在不同应用场景下的具体表现，比如在消费电子、汽车电子、工业控制等领域，EOS可能带来的典型失效模式和挑战。此外，我非常期待书中能够详细介绍各种EOS防护器件和电路设计技术，并分析它们的优缺点和适用范围。如果书中还能提供一些关于EOS失效分析的方法和工具，以及如何进行EOS可靠性测试和验证的指南，那将对我从事的可靠性工程工作具有极大的指导意义，也能帮助我更好地理解并解决实际生产和使用中遇到的EOS问题，从而提高产品的整体可靠性和用户满意度。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本《过电应力(EOS)器件、电路与系统》的时候，我本来是抱着了解一些基础概念的目的，毕竟在电子设计领域，EOS（Electrical Overstress）的危害是显而易见的，很多时候一个小小的过压或过流就可能让昂贵的芯片化为乌有，实在让人头疼。这本书的作者是史蒂文·H·沃尔德曼，机械工业出版社出版，名字听起来就很专业，让我对内容的严谨性有了初步的期待。我尤其好奇的是，作者是如何将EOS这个概念，从最基本的器件层面，一直延伸到整个系统层面的？我从事的恰好是一个需要频繁进行产品验证和可靠性测试的行业，如果这本书能提供一套系统性的方法论，或者一些实际可操作的案例分析，那对我来说简直是如获至宝。毕竟，理论再完美，落不到实处也是空谈。我希望这本书不仅仅是告诉我们“EOS很危险”，更重要的是教会我们“如何预防和应对EOS”，尤其是在复杂集成电路设计中，如何通过器件的选择、电路的布局、甚至整个系统架构的设计来规避潜在的EOS风险，这才是真正能解决我们实际痛点的地方。我非常期待书中能有一些关于不同类型EOS（比如ESD、EOS transient）的详细描述，以及它们在实际电路中可能发生的路径和失效机制。

评分☆☆☆☆☆

我是一个刚入行不久的硬件工程师，在学校里学到的更多是理论知识，实际工作中经常会遇到一些意想不到的电子失效问题，其中EOS造成的损坏是最为棘手和令人沮丧的。我经常听到前辈们在讨论EOS，但对其理解总是碎片化的。当我看到《过电应力(EOS)器件、电路与系统》这本书时，感觉像是找到了一个“救星”。我希望这本书能用通俗易懂的语言，系统地介绍EOS的基本原理，比如EOS是如何产生的？它和ESD（静电放电）有什么本质区别？在各种电子设备中，EOS的主要失效模式有哪些？我最关心的，也是最需要学习的，是如何在实际设计中预防EOS。这本书的“器件、电路与系统”的涵盖范围，让我觉得它应该能够提供一个从宏观到微观的全面视角。我希望它能教会我如何选择具有高EOS鲁棒性的器件，如何在电路设计中加入有效的EOS防护措施，甚至在系统层面如何进行整体的EOS风险评估和管理。如果有相关的仿真工具和测试方法介绍，那就更完美了，这将大大提升我解决实际问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

这次拿到《过电应力(EOS)器件、电路与系统》这本书，首先吸引我的就是它对“过电应力”这个概念的聚焦。在我看来，EOS往往是被ESD的光芒所掩盖，但其潜在的破坏力同样不可小觑，尤其是在一些高功率、高电压的应用场景中。我一直对EOS的产生机制和影响路径充满好奇，希望这本书能提供一个深入而系统的解析。我希望作者沃尔德曼先生能带领我，从最基础的物理层面，理解EOS在半导体器件内部是如何产生的，它会经过怎样的路径对电路造成损害，以及最终导致器件或系统失效。更重要的是，我希望书中能够提供一套切实可行的设计和防护策略。例如，在面对不同的EOS威胁时，应该如何选择合适的器件？电路设计中需要考虑哪些特殊的防护措施？在系统集成层面，又应该如何建立一个有效的EOS风险管理体系？我特别期待书中能够包含一些关于不同类型EOS（例如，雷击浪涌、电源瞬变等）在实际电路中的具体表现和防护案例，这将极大地提升我对EOS防护的理解和实践能力，也为我在复杂系统设计中规避风险提供宝贵的参考。

评分☆☆☆☆☆

作为一个在模拟电路设计领域摸爬滚打多年的工程师，我深知信号完整性和电源完整性是设计中的两大基石，而EOS无疑是破坏这两大基石的“头号杀手”。这本书《过电应力(EOS)器件、电路与系统》的标题立刻就抓住了我的眼球。我希望它能提供一些更深层次的分析，不仅仅停留在“事后诸葛亮”的层面，而是能够在我设计之初就给我提供一些前瞻性的指导。比如，在选择器件时，有哪些关键的参数需要特别关注EOS方面的指标？在PCB布线时，如何设计才能最大程度地降低EOS损坏的风险？书中的“电路”和“系统”这两个词让我对它的内容有了更高的期许，这意味着它不仅仅是讲解单个器件的EOS特性，更是要探讨在整个电路和系统层面，EOS是如何产生、传播以及如何被抑制的。我希望作者能够用清晰的图示和深入的解析，阐述EOS在不同电路拓扑中的表现，以及在多模块集成的系统中，EOS的级联效应会带来怎样的灾难。如果书中还能包含一些关于EOS失效模式的案例研究，并提供相应的防护策略，那将是锦上添花了，这对于我们日常的设计调试和故障排查，绝对是宝贵的财富。