正版新書--過電應力(EOS)器件、電路與係統 史蒂文 H.沃爾德曼 機械工業齣版社 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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史蒂文 H.沃爾德曼 著

圖書標籤:

• 過電應力
• EOS
• 電路保護
• 電力係統
• 電子器件
• 可靠性設計
• 機械工業齣版社
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• 電力質量
• 電湧保護

店鋪： 麥點文化圖書專營店

齣版社： 機械工業齣版社

ISBN：9787111523185

商品編碼：29476656068

包裝：平裝

齣版時間：2016-03-01

基本信息

書名：過電應力(EOS)器件、電路與係統

定價：79.00元

作者：史蒂文 H.沃爾德曼

齣版社：機械工業齣版社

齣版日期：2016-03-01

ISBN：9787111523185

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

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由於工藝尺寸從微電子到納電子等比例縮小，過電應力（EOS）持續影響著半導體製造、半導體器件和係統。本書介紹瞭EOS基礎以及如何減緩EOS失效。本書提供EOS現象、EOS成因、EOS源、EOS物理、EOS失效機製、EOS片上和係統設計等清晰圖片，也提齣關於製造工藝、片上集成和係統級EOS保護網絡中EOS源等富有啓發性的觀點，同時給齣特殊工藝、電路和芯片的實例。本書在內容上全麵覆蓋從片上設計與電子設計自動化到工廠級EOS項目管理的EOS生産製造問題。

內容提要

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本書係統地介紹瞭過電應力（EOS）器件、電路與係統設計，並給齣瞭大量實例，將EOS理論工程化。主要內容有EOS基礎、EOS現象、EOS成因、EOS源、EOS物理及EOS失效機製，EOS電路與係統設計及EDA，半導體器件、電路與係統中的EOS失效及EOS片上與係統設計。本書是作者半導體器件可靠性係列書籍的延續。對於專業模擬集成電路及射頻集成電路設計工程師，以及係統ESD工程師具有較高的參考價值。隨著納米電子時代的到來，本書是一本重要的參考書，同時也是麵嚮現代技術問題有益的啓示。本書主要麵嚮需要學習和參考EOS相關設計的工程師，或需要學習EOS相關知識的微電子科學與工程和集成電路設計專業高年級本科生和研究生。

目錄

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目錄

譯者序

作者簡介

原書前言

緻謝

章EOS基本原理1

1.1EOS1

1.1.1EOS成本2

1.1.2産品現場返迴——EOS百分比2

1.1.3産品現場返迴——無缺陷與EOS3

1.1.4産品失效——集成電路的失效3

1.1.5EOS事件的分類3

1.1.6過電流5

1.1.7過電壓5

1.1.8過電功率5

1.2EOS解密6

1.2.1EOS事件6

1.3EOS源7

1.3.1製造環境中的EOS源7

1.3.2生産環境中的EOS源8

1.4EOS的誤解8

1.5EOS源小化9

1.6EOS減緩9

1.7EOS損傷跡象10

1.7.1EOS損傷跡象——電氣特徵10

1.7.2EOS損傷跡象——可見特徵10

1.8EOS與ESD11

1.8.1大/小電流EOS與ESD事件比較12

1.8.2EOS與ESD的差異 12

1.8.3EOS與ESD的相同點14

1.8.4大/小電流EOS與ESD波形比較14

1.8.5EOS與ESD事件失效損傷比較14

1.9EMI16

1.10EMC16

1.11過熱應力17

1.11.1EOS與過熱應力17

1.11.2溫度相關的EOS18

1.11.3EOS與熔融溫度18

1.12工藝等比例縮小的可靠性19

1.12.1工藝等比例縮小可靠性與浴盆麯綫可靠性19

1.12.2可縮放的可靠性設計框20

1.12.3可縮放的ESD設計框20

1.12.4加載電壓、觸發電壓和大電壓20

1.13安全工作區21

1.13.1電氣安全工作區22

1.13.2熱安全工作區22

1.13.3瞬態安全工作區22

1.14總結及綜述 23

參考文獻24

第2章EOS模型基本原理30

2.1熱時間常數30

2.1.1熱擴散時間30

2.1.2絕熱區時間常數31

2.1.3熱擴散區時間常數32

2.1.4穩態時間常數32

2.2脈衝時間常數32

2.2.1ESD HBM脈衝時間常數32

2.2.2ESD MM脈衝時間常數33

2.2.3ESD充電器件模型脈衝時間常數33

2.2.4ESD脈衝時間常數——傳輸綫脈衝33

2.2.5ESD脈衝時間常數——超快傳輸綫脈衝34

2.2.6IEC61000-4-2脈衝時間常數 34

2.2.7電纜放電事件脈衝時間常數 34

2.2.8IEC61000-4-5脈衝時間常數 35

2.3EOS數學方法 35

2.3.1EOS數學方法——格林函數35

2.3.2EOS數學方法——圖像法37

2.3.3EOS數學方法——熱擴散偏微分方程39

2.3.4EOS數學方法——帶變係數的熱擴散偏微分方程39

2.3.5EOS數學方法——Duhamel公式39

2.3.6EOS數學方法——熱傳導方程積分變換43

2.4球麵模型——Tasca推導46

2.4.1ESD時間區域的Tasca模型49

2.4.2EOS時間區域的Tasca模型49

2.4.3Vlasov-Sinkevitch模型50

2.5一維模型——Wunsch-Bell推導50

2.5.1Wunsch-Bell麯綫53

2.5.2ESD時間區域的Wunsch-Bell模型53

2.5.3EOS時間區域的Wunsch-Bell模型54

2.6Ash模型 54

2.7圓柱模型——Arkhipov-Astvatsaturyan-Godovsyn-Rudenko推導 55

2.8三維平行六麵模型——Dwyer-Franklin-Campbell推導55

2.8.1ESD時域的Dwyer-Franklin-Campbell模型60

2.8.2EOS時域的Dwyer-Franklin-Campbell模型60

2.9電阻模型——Smith-Littau推導61

2.10不穩定性63

2.10.1電氣不穩定性63

2.10.2電氣擊穿 64

2.10.3電氣不穩定性與驟迴64

2.10.4熱不穩定性65

2.11電遷移與EOS67

2.12總結及綜述 67

參考文獻68

第3章EOS、ESD、EMI、EMC及閂鎖70

3.1EOS源70

3.1.1EOS源——雷擊71

3.1.2EOS源——配電72

3.1.3EOS源——開關、繼電器和綫圈72

3.1.4EOS源——開關電源72

3.1.5EOS源——機械設備73

3.1.6EOS源——執行器 73

3.1.7EOS源——螺綫管 73

3.1.8EOS源——伺服電動機73

3.1.9EOS源——變頻驅動電動機75

3.1.10EOS源——電纜 75

3.2EOS失效機製76

3.2.1EOS失效機製：半導體工藝—應用適配76

3.2.2EOS失效機製：綁定綫失效76

3.2.3EOS失效機製：從PCB到芯片的失效77

3.2.4EOS失效機製：外接負載到芯片失效78

3.2.5EOS失效機製：反嚮插入失效78

3.3失效機製——閂鎖或EOS78

3.3.1閂鎖與EOS設計窗口79

3.4失效機製——充電闆模型或EOS79

3.5總結及綜述80

參考文獻80

第4章EOS失效分析83

4.1EOS失效分析83

4.1.1EOS失效分析——信息搜集與實情發現85

4.1.2EOS失效分析——失效分析報告及文檔86

4.1.3EOS失效分析——故障點定位 87

4.1.4EOS失效分析——根本原因分析87

4.1.5EOS或ESD失效分析——可視化失效分析的差異87

4.2EOS失效分析——選擇正確的工具91

4.2.1EOS失效分析——無損檢測方法92

4.2.2EOS失效分析——有損檢測方法93

4.2.3EOS失效分析——差分掃描量熱法93

4.2.4EOS失效分析——掃描電子顯微鏡/能量色散X射綫光譜儀94

4.2.5EOS失效分析——傅裏葉變換紅外光譜儀94

4.2.6EOS失效分析——離子色譜法 94

4.2.7EOS失效分析——光學顯微鏡 95

4.2.8EOS失效分析——掃描電子顯微鏡96

4.2.9EOS失效分析——透射電子顯微鏡96

4.2.10EOS失效分析——微光顯微鏡工具97

4.2.11EOS失效分析——電壓對比工具98

4.2.12EOS失效分析——紅外熱像儀98

4.2.13EOS失效分析——光緻電阻變化工具99

4.2.14EOS失效分析——紅外-光緻電阻變化工具99

4.2.15EOS失效分析——熱緻電壓變化工具100

4.2.16EOS失效分析——原子力顯微鏡工具101

4.2.17EOS失效分析——超導量子乾涉儀顯微鏡102

4.2.18EOS失效分析——皮秒級成像電流分析工具103

4.3總結及綜述105

參考文獻106

第5章EOS測試和仿真109

5.1ESD測試——器件級109

5.1.1ESD測試——人體模型109

5.1.2ESD測試——機器模型111

5.1.3ESD測試——帶電器件模型113

5.2傳輸綫脈衝測試114

5.2.1ESD測試——傳輸綫脈衝115

5.2.2ESD測試——超高速傳輸綫脈衝117

5.3ESD測試——係統級118

5.3.1ESD係統級測試——IEC 61000-4-2118

5.3.2ESD測試——人體金屬模型118

5.3.3ESD測試——充電闆模型119

5.3.4ESD測試——電纜放電事件120

5.4EOS測試122

5.4.1EOS測試——器件級122

5.4.2EOS測試——係統級123

5.5EOS測試——雷擊123

5.6EOS測試——IEC 61000-4-5124

5.7EOS測試——傳輸綫脈衝測試方法和EOS125

5.7.1EOS測試——長脈衝TLP測試方法125

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

5.7.3EOS測試——對於係統EOS評估的TLP方法的局限125

5.7.4EOS測試——電磁脈衝126

5.8EOS測試——直流和瞬態閂鎖126

5.9EOS測試——掃描方法127

5.9.1EOS測試——敏感度和脆弱度127

5.9.2EOS測試——靜電放電/電磁兼容性掃描127

5.9.3電磁乾擾輻射掃描法129

5.9.4射頻抗擾度掃描法130

5.9.5諧振掃描法131

5.9.6電流傳播掃描法131

5.10總結及綜述134

參考文獻134

第6章EOS魯棒性——半導體工藝139

6.1EOS和CMOS工藝139

6.1.1CMOS工藝——結構 139

6.1.2CMOS工藝——安全工作區140

6.1.3CMOS工藝——EOS和ESD失效機製141

6.1.4CMOS工藝——保護電路144

6.1.5CMOS工藝——絕緣體上矽148

6.1.6CMOS工藝——閂鎖149

6.2EOS、射頻CMOS以及雙極技術150

6.2.1RF CMOS和雙極技術——結構151

6.2.2RF CMOS和雙極技術——安全工作區151

6.2.3RF CMOS和雙極工藝——EOS和ESD失效機製151

6.2.4RF CMOS和雙極技術——保護電路155

6.3EOS和LDMOS電源技術156

6.3.1LDMOS工藝——結構156

6.3.2LDMOS晶體管——ESD電氣測量159

6.3.3LDMOS工藝——安全工作區160

6.3.4LDMOS工藝——失效機製160

6.3.5LDMOS工藝——保護電路162

6.3.6LDMOS工藝——閂鎖163

6.4總結和綜述164

參考文獻164

第7章EOS設計——芯片級設計和布圖規劃165

7.1EOS和ESD協同綜閤——如何進行EOS和ESD設計165

7.2産品定義流程和技術評估 166

7.2.1標準産品確定流程 166

7.2.2EOS産品設計流程和産品定義 167

7.3EOS産品定義流程——恒定可靠性等比例縮小168

7.4EOS産品定義流程——自底嚮上的設計 168

7.5EOS産品定義流程——自頂嚮下的設計 169

7.6片上EOS注意事項——焊盤和綁定綫設計170

7.7EOS外圍I/O布圖規劃 171

7.7.1EOS周邊I/O布圖規劃——拐角中VDD-VSS電源鉗位的布局171

7.7.2EOS周邊I/O布圖規劃——離散式電源鉗位的布局173

7.7.3EOS周邊I/O布圖規劃——多域半導體芯片173

7.8EOS芯片電網設計——符閤IEC規範電網和互連設計注意事項174

7.8.1IEC 61000-4-2電源網絡175

7.8.2ESD電源鉗位設計綜閤——IEC 61000-4-2相關的ESD電源鉗位176

7.9PCB設計177

7.9.1係統級電路闆設計——接地設計177

7.9.2係統卡插入式接觸 178

7.9.3元件和EOS保護器件布局178

7.10總結和綜述 179

參考文獻179

第8章EOS設計——芯片級電路設計181

8.1EOS保護器件 181

8.2EOS保護器件分類特性181

8.2.1EOS保護器件分類——電壓抑製器件182

8.2.2EOS保護器件——限流器件 182

8.3EOS保護器件——方嚮性184

8.3.1EOS保護器件——單嚮184

8.3.2EOS保護器件——雙嚮184

8.4EOS保護器件分類——I-V特性類型 185

8.4.1EOS保護器件分類——正電阻I-V特性類型185

8.4.2EOS保護器件分類——S形I-V特性類型 186

8.5EOS保護器件設計窗口187

8.5.1EOS保護器件與ESD器件設計窗口187

8.5.2EOS與ESD協同綜閤 188

8.5.3EOS啓動ESD電路 188

8.6EOS保護器件——電壓抑製器件的類型 188

8.6.1EOS保護器件——TVS器件189

8.6.2EOS保護器件——二極管189

8.6.3EOS保護器件——肖特基二極管189

8.6.4EOS保護器件——齊納二極管190

8.6.5EOS保護器件——晶閘管浪湧保護器件190

8.6.6EOS保護器件——金屬氧化物變阻器 191

8.6.7EOS保護器件——氣體放電管器件192

8.7EOS保護器件——限流器件類型 194

8.7.1EOS保護器件——限流器件——PTC器件194

8.7.2EOS保護器件——導電聚閤物器件 195

8.7.3EOS保護器件——限流器件——熔絲197

8.7.4EOS保護器件——限流器件——電子熔絲198

8.7.5EOS保護器件——限流器件——斷路器198

8.8EOS保護——使用瞬態電壓抑製器件和肖特基二極管跨接電路闆的電源和地200

8.9EOS和ESD協同綜閤網絡200

8.10電纜和PCB中的EOS協同綜閤201

8.11總結和綜述 202

參考文獻202

第9章EOS的預防和控製204

9.1控製EOS 204

9.1.1製造中的EOS控製 204

9.1.2生産中的EOS控製 204

9.1.3後端工藝中的EOS控製205

9.2EOS小化206

9.2.1EOS預防——製造區域操作 207

9.2.2EOS預防——生産區域操作 208

9.3EOS小化——設計過程中的預防措施209

9.4EOS預防——EOS方針和規則 209

9.5EOS預防——接地測試209

9.6EOS預防——互連210

9.7EOS預防——插入210

9.8EOS和EMI預防——PCB設計210

9.8.1EOS和EMI預防——PCB電源層和接地設計210

9.8.2EOS和EMI預防——PCB設計指南——器件挑選和布局211

9.8.3EOS和EMI預防——PCB設計準則——綫路布綫與平麵211

9.9EOS預防——主闆213

9.10EOS預防——闆上和片上設計方案213

9.10.1EOS預防——運算放大器213

9.10.2EOS預防——低壓差穩壓器214

9.10.3EOS預防——軟啓動的過電流和過電壓保護電路214

9.10.4EOS預防——電源EOC和EOV保護215

9.11高性能串行總綫和EOS217

9.11.1高性能串行總綫——FireWire和EOS218

9.11.2高性能串行總綫——PCI和EOS218

9.11.3高性能串行總綫——USB和EOS219

9.12總結和綜述219

參考文獻219

0章EOS設計——電子設計自動化223

10.1EOS和EDA 223

10.2EOS和ESD設計規則檢查223

10.2.1ESD設計規則檢查 223

10.2.2ESD版圖與原理圖驗證224

10.2.3ESD電氣規則檢查225

10.3EOS電氣設計自動化226

10.3.1EOS設計規則檢查226

10.3.2EOS版圖與原理圖對照驗證227

10.3.3EOS電氣規則檢查228

10.3.4EOS可編程電氣規則檢查229

10.4PCB設計檢查和驗證229

10.5EOS和閂鎖設計規則檢查231

10.5.1閂鎖設計規則檢查 231

10.5.2閂鎖電氣規則檢查 235

10.6總結和綜述238

參考文獻239

1章EOS項目管理242

11.1EOS審核和生産的控製242

11.2生産過程中的EOS控製243

11.3EOS和組裝廠糾正措施244

11.4EOS審核——從製造到組裝控製244

11.5EOS程序——周、月、季度到年度審核245

11.6EOS和ESD設計發布 245

11.6.1EOS設計發布過程246

11.6.2ESD詳盡手冊246

11.6.3EOS詳盡手冊248

11.6.4EOS檢查錶250

11.6.5EOS設計審查252

11.7EOS設計、測試和認證253

11.8總結和綜述253

參考文獻253

2章未來技術中的過電應力256

12.1未來工藝中的EOS影響256

12.2先進CMOS工藝中的EOS257

12.2.1FinFET技術中的EOS257

12.2.2EOS和電路設計258

12.32.5-D和3-D係統中的EOS意義258

12.3.12.5-D中的EOS意義259

12.3.2EOS和矽介質層 259

12.3.3EOS和矽通孔260

12.3.43-D係統的EOS意義262

12.4EOS和磁記錄263

12.4.1EOS和磁電阻263

12.4.2EOS和巨磁電阻265

12.4.3EOS和隧道磁電阻265

12.5EOS和微機265

12.5.1微機電器件265

12.5.2MEM器件中的ESD擔憂266

12.5.3微型電動機267

12.5.4微型電動機中的ESD擔憂267

12.6EOS和RF-MEMS269

12.7納米結構的EOS意義270

12.7.1EOS和相變存儲器270

12.7.2EOS和石墨烯272

12.7.3EOS和碳納米管272

12.8總結和綜述273

參考文獻274

附錄280

附錄A術語錶280

附錄B標準284

作者介紹

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Steven H.Voldman博士由於在CMOS、SOI和SiGe工藝下的靜電放電（ESD）保護方麵所作齣的貢獻，而成為瞭ESD領域的首位IEEE Fellow。他於1979年在布法羅大學獲得工程學學士學位；並於1981年在麻省理工學院（MIT）獲得瞭電子工程方嚮的一個碩士學位；後來又在MIT獲得第二個電子工程學位（工程碩士學位）；1986年他在IBM的駐地研究員計劃的支持下，從佛濛特大學獲得瞭工程物理學碩士學位，並於1991年從該校獲得電子工程博士學位。他作為IBM研發團隊的一員已經有25年的曆史，主要緻力於半導體器件物理、器件設計和可靠性（如軟失效率、熱電子、漏電機製、閂鎖、ESD和EOS）的研究工作。他在ESD和CMOS閂鎖領域獲得瞭245項美國。

文摘

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序言

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《電子元器件可靠性：理論、測試與防護》 內容簡介 本書旨在深入探討電子元器件在各種工作環境下的可靠性問題，重點關注可能導緻元器件失效的各種應力因素，並提供相應的測試方法、設計策略和防護措施。全書內容結構嚴謹，理論聯係實際，既有紮實的理論基礎，又包含豐富的實踐指導，適用於電子工程師、研發人員、質量控製專傢以及對電子元器件可靠性感興趣的研究生和高年級本科生。 第一部分：電子元器件的失效機理與可靠性基礎 本部分將從宏觀到微觀，全麵解析電子元器件為何會失效，以及如何量化和評估其可靠性。 第一章：電子元器件失效的基本概念與分類 1.1 失效的定義與類型： 詳細闡述失效在電子係統中的含義，區分功能失效、參數漂移失效、提前失效、隨機失效和損耗失效等概念。 1.2 失效模式與失效機理： 深入剖析不同失效模式（如短路、開路、參數越限、性能下降）背後的物理、化學和電學機理。例如，對於半導體器件，將討論空洞形成、枝晶生長、電遷移、柵氧化擊穿、漏電等。對於無源器件，將涵蓋材料老化、焊點開裂、介質擊穿、絕緣層劣化等。 1.3 失效環境因素分析： 係統性地梳理影響電子元器件可靠性的外部環境因素，包括溫度（高溫、低溫、熱衝擊、熱循環）、濕度、化學腐蝕（鹽霧、氣體腐蝕）、機械應力（振動、衝擊、應變）、輻射（電離輻射、非電離輻射）以及電應力（過電壓、過電流、靜電等）。 第二章：可靠性理論與評價指標 2.1 概率論在可靠性中的應用： 介紹指數分布、威布爾分布、正態分布、對數正態分布等描述可靠性特徵的概率分布模型，以及它們的適用場景。 2.2 關鍵可靠性指標： 詳細解釋失效率 ($lambda$)、平均無故障時間 (MTTF/MTBF)、可靠度函數 (R(t))、失效率函數 (f(t))、纍積失效概率 (F(t))、硬件失效率模型 (如 10^8/FIT) 等核心概念，並給齣它們的計算方法和物理意義。 2.3 可靠性分配與預測： 探討如何根據係統需求和元器件特性，對整個係統或子係統進行可靠性分配，並介紹常用的可靠性預測方法，如基於經驗數據的預測、基於設計的預測等。 2.4 壽命試驗設計與數據分析： 介紹加速壽命試驗 (ALT) 的原理和設計原則，包括恒定應力試驗、逐步應力試驗等。講解如何利用試驗數據進行參數估計，並進行可靠性評估。 第二部分：電子元器件的關鍵應力失效機理深度解析 本部分將聚焦於電子元器件在實際應用中最常見的幾種應力失效機理，並進行深入剖析。 第三章：熱應力導緻的失效機理 3.1 高溫下的失效： 分析高溫對半導體材料、絕緣材料、金屬互連綫的影響，如擴散加速、氧化加速、熱氧化層形成、材料退化、焊料老化等。 3.2 低溫下的失效： 討論低溫可能引起的材料脆性增加、焊點收縮應力、某些材料相變等問題。 3.3 熱衝擊與熱循環： 詳細闡述溫度快速變化對不同材料之間産生的熱膨脹係數差異所引起的機械應力，以及由此導緻的開裂、分層、焊點疲勞等失效。 3.4 熱阻與結溫控製： 分析元器件的內部熱阻結構，以及如何通過散熱設計（散熱器、熱界麵材料、風扇等）控製結溫，以避免過熱失效。 第四章：電應力導緻的失效機理 4.1 過電壓與擊穿現象： 深入探討二極管的雪崩擊穿、齊納擊穿，三極管的擊穿（擊穿電壓 Vbrceo, Vbrcbo, Vbreb），MOSFET 的漏緻擊穿、擊穿電壓 BVdss，以及集成電路的介質擊穿、漏電等。 4.2 過電流與熱擊穿： 分析過電流流經元器件時産生的焦耳熱，以及局部過熱如何導緻材料熔化、燒毀，形成永久性損壞。 4.3 電遷移 (Electromigration)： 詳細解釋電遷移在金屬互連綫中的物理過程，即金屬原子在電子流作用下的遷移，導緻互連綫變細、開路或形成短路。分析影響電遷移的因素，如電流密度、溫度、材料特性、晶粒結構等。 4.4 寄生參數的影響： 討論在瞬態高壓或高電流情況下，元器件寄生電感、寄生電容對瞬態響應的影響，可能放大應力或導緻諧振。 4.5 靜電放電 (ESD) 機理： 詳細介紹人體放電模型 (HBM)、機器模型 (MM)、器件充電模型 (CDM) 等 ESD 模型。分析 ESD 脈衝對半導體器件的損傷機製，如柵氧化擊穿、PN 結擊穿、金屬互連燒毀等。 第五章：機械應力與環境應力導緻的失效 5.1 機械振動與衝擊： 分析振動和衝擊對元器件的物理損傷，如焊點開裂、引綫疲勞、內部結構移位、晶片斷裂等。 5.2 濕氣與腐蝕： 探討濕氣對元器件的侵蝕，如吸濕引起的介電常數變化、金屬腐蝕（氧化、電化學腐蝕）、封裝材料老化等。 5.3 化學環境影響： 分析特定化學物質（如酸、堿、鹽、有機溶劑）對元器件材料的腐蝕、降解作用。 5.4 輻射效應： 介紹電離輻射（如伽馬射綫、中子、質子）和非電離輻射（如紫外綫、X射綫）對半導體器件的損傷機理，包括總劑量效應 (TID)、單粒子效應 (SEE) 等。 第三部分：電子元器件的可靠性測試與設計 本部分將介紹用於評估和提高電子元器件可靠性的各種測試方法，以及在設計過程中應考慮的可靠性原則。 第六章：電子元器件的可靠性測試方法 6.1 加速壽命試驗 (Accelerated Life Testing - ALT)： 詳細介紹用於加速元器件老化的各種應力條件，如高溫儲存、高溫高濕儲存、溫度循環、功率老化、高加速應力試驗 (HAST) 等。 6.2 失效分析 (Failure Analysis - FA)： 介紹用於定位和診斷失效原因的各種分析技術，包括目檢、電學參數測試、掃描電子顯微鏡 (SEM) 觀察、能譜分析 (EDS)、X射綫成像、剖麵分析、能級譜分析 (DLTS) 等。 6.3 認證與鑒定試驗： 介紹軍用、民用標準（如 MIL-STD, AEC, IEC, JEDEC）中規定的各種可靠性測試項目，如恒定應力加速壽命試驗 (CSALT)、溫度循環試驗 (TC)、高加速應力篩 (HASS) 等。 6.4 靜電放電 (ESD) 測試： 介紹不同 ESD 模型（HBM, MM, CDM）的測試方法和標準，以及如何評估元器件的 ESD 耐受能力。 6.5 綜閤應力測試： 探討將多種應力組閤進行測試的必要性和方法，以模擬更復雜的實際工作環境。 第七章：提高電子元器件可靠性的設計與防護策略 7.1 元器件選型與規格： 強調根據應用環境和性能要求，選擇具有足夠裕量和可靠性等級的元器件。 7.2 封裝與互連技術： 分析不同封裝形式（如陶瓷封裝、塑料封裝、金屬封裝）對元器件可靠性的影響。討論焊料閤金、鍵閤綫材料、封裝材料的選擇，以及錶麵貼裝 (SMT) 和通孔插裝 (THT) 工藝對可靠性的影響。 7.3 電路設計中的可靠性考慮： 裕量設計： 講解工作電壓、電流、功率、溫度等參數的設計裕量，以及如何通過降低工作應力來提高可靠性。 保護電路設計： 介紹各種保護器件的應用，如瞬態電壓抑製器 (TVS)、齊納二極管、保險絲、壓敏電阻等，用於限製過電壓和過電流。 接地與屏蔽： 闡述良好的接地和屏蔽設計如何減少電磁乾擾 (EMI) 和共模噪聲，從而提高係統的電應力魯棒性。 熱管理設計： 強調通過優化 PCB 布局、散熱器設計、熱界麵材料的使用等方式，有效散發元器件産生的熱量。 7.4 靜電放電 (ESD) 防護設計： 介紹在 PCB 布局、元器件選擇、防護網絡（如串聯電阻、旁路電容、TVS 二極管）等方麵進行 ESD 防護的設計原則。 7.5 環境適應性設計： 討論在高溫、高濕、高海拔、強振動等特殊環境下，如何通過材料選擇、結構設計、密封防護等措施來提高元器件的適應性。 第八章：失效分析在可靠性提升中的作用 8.1 失效分析的流程與方法： 詳細介紹從失效報告到最終失效報告的完整失效分析流程。 8.2 通過失效分析改進設計與製造： 闡述如何根據失效分析結果，反饋給設計部門和製造部門，以改進産品設計、優化工藝參數、提高生産質量，從而實現閉環可靠性改進。 8.3 案例研究： 通過具體的失效案例分析，展示如何運用失效分析技術解決實際問題，並為未來的産品設計和生産提供寶貴經驗。 結論 電子元器件的可靠性是電子係統成功運行的基石。本書係統地梳理瞭電子元器件的失效機理，深入剖析瞭各種應力因素的影響，並提供瞭切實可行的測試方法和設計策略。通過掌握本書內容，讀者將能夠更深入地理解電子元器件的工作原理和潛在風險，從而在産品設計、製造和應用過程中，有效地評估、管理和提升電子係統的整體可靠性。

評分☆☆☆☆☆

我是一個剛入行不久的硬件工程師，在學校裏學到的更多是理論知識，實際工作中經常會遇到一些意想不到的電子失效問題，其中EOS造成的損壞是最為棘手和令人沮喪的。我經常聽到前輩們在討論EOS，但對其理解總是碎片化的。當我看到《過電應力(EOS)器件、電路與係統》這本書時，感覺像是找到瞭一個“救星”。我希望這本書能用通俗易懂的語言，係統地介紹EOS的基本原理，比如EOS是如何産生的？它和ESD（靜電放電）有什麼本質區彆？在各種電子設備中，EOS的主要失效模式有哪些？我最關心的，也是最需要學習的，是如何在實際設計中預防EOS。這本書的“器件、電路與係統”的涵蓋範圍，讓我覺得它應該能夠提供一個從宏觀到微觀的全麵視角。我希望它能教會我如何選擇具有高EOS魯棒性的器件，如何在電路設計中加入有效的EOS防護措施，甚至在係統層麵如何進行整體的EOS風險評估和管理。如果有相關的仿真工具和測試方法介紹，那就更完美瞭，這將大大提升我解決實際問題的能力。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《過電應力(EOS)器件、電路與係統》的時候，我本來是抱著瞭解一些基礎概念的目的，畢竟在電子設計領域，EOS（Electrical Overstress）的危害是顯而易見的，很多時候一個小小的過壓或過流就可能讓昂貴的芯片化為烏有，實在讓人頭疼。這本書的作者是史蒂文·H·沃爾德曼，機械工業齣版社齣版，名字聽起來就很專業，讓我對內容的嚴謹性有瞭初步的期待。我尤其好奇的是，作者是如何將EOS這個概念，從最基本的器件層麵，一直延伸到整個係統層麵的？我從事的恰好是一個需要頻繁進行産品驗證和可靠性測試的行業，如果這本書能提供一套係統性的方法論，或者一些實際可操作的案例分析，那對我來說簡直是如獲至寶。畢竟，理論再完美，落不到實處也是空談。我希望這本書不僅僅是告訴我們“EOS很危險”，更重要的是教會我們“如何預防和應對EOS”，尤其是在復雜集成電路設計中，如何通過器件的選擇、電路的布局、甚至整個係統架構的設計來規避潛在的EOS風險，這纔是真正能解決我們實際痛點的地方。我非常期待書中能有一些關於不同類型EOS（比如ESD、EOS transient）的詳細描述，以及它們在實際電路中可能發生的路徑和失效機製。

評分☆☆☆☆☆

這次拿到《過電應力(EOS)器件、電路與係統》這本書，首先吸引我的就是它對“過電應力”這個概念的聚焦。在我看來，EOS往往是被ESD的光芒所掩蓋，但其潛在的破壞力同樣不可小覷，尤其是在一些高功率、高電壓的應用場景中。我一直對EOS的産生機製和影響路徑充滿好奇，希望這本書能提供一個深入而係統的解析。我希望作者沃爾德曼先生能帶領我，從最基礎的物理層麵，理解EOS在半導體器件內部是如何産生的，它會經過怎樣的路徑對電路造成損害，以及最終導緻器件或係統失效。更重要的是，我希望書中能夠提供一套切實可行的設計和防護策略。例如，在麵對不同的EOS威脅時，應該如何選擇閤適的器件？電路設計中需要考慮哪些特殊的防護措施？在係統集成層麵，又應該如何建立一個有效的EOS風險管理體係？我特彆期待書中能夠包含一些關於不同類型EOS（例如，雷擊浪湧、電源瞬變等）在實際電路中的具體錶現和防護案例，這將極大地提升我對EOS防護的理解和實踐能力，也為我在復雜係統設計中規避風險提供寶貴的參考。

評分☆☆☆☆☆

作為一個在模擬電路設計領域摸爬滾打多年的工程師，我深知信號完整性和電源完整性是設計中的兩大基石，而EOS無疑是破壞這兩大基石的“頭號殺手”。這本書《過電應力(EOS)器件、電路與係統》的標題立刻就抓住瞭我的眼球。我希望它能提供一些更深層次的分析，不僅僅停留在“事後諸葛亮”的層麵，而是能夠在我設計之初就給我提供一些前瞻性的指導。比如，在選擇器件時，有哪些關鍵的參數需要特彆關注EOS方麵的指標？在PCB布綫時，如何設計纔能最大程度地降低EOS損壞的風險？書中的“電路”和“係統”這兩個詞讓我對它的內容有瞭更高的期許，這意味著它不僅僅是講解單個器件的EOS特性，更是要探討在整個電路和係統層麵，EOS是如何産生、傳播以及如何被抑製的。我希望作者能夠用清晰的圖示和深入的解析，闡述EOS在不同電路拓撲中的錶現，以及在多模塊集成的係統中，EOS的級聯效應會帶來怎樣的災難。如果書中還能包含一些關於EOS失效模式的案例研究，並提供相應的防護策略，那將是錦上添花瞭，這對於我們日常的設計調試和故障排查，絕對是寶貴的財富。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本《過電應力(EOS)器件、電路與係統》，我首先關注到的是它的全麵性。EOS這個話題，在很多時候都隻是在一些具體的器件或電路的可靠性報告中被提及，但很少有一本書能夠如此係統地將其作為一個獨立的主題來深入探討。我希望這本書能夠填補我在這方麵的知識空白，為我提供一個從器件、電路到係統層麵的完整理解框架。我尤其好奇的是，作者是如何將EOS的理論知識與實際應用相結閤的。我希望書中能夠包含一些關於EOS在不同應用場景下的具體錶現，比如在消費電子、汽車電子、工業控製等領域，EOS可能帶來的典型失效模式和挑戰。此外，我非常期待書中能夠詳細介紹各種EOS防護器件和電路設計技術，並分析它們的優缺點和適用範圍。如果書中還能提供一些關於EOS失效分析的方法和工具，以及如何進行EOS可靠性測試和驗證的指南，那將對我從事的可靠性工程工作具有極大的指導意義，也能幫助我更好地理解並解決實際生産和使用中遇到的EOS問題，從而提高産品的整體可靠性和用戶滿意度。