電子元器件失效分析技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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恩雲飛著 著

圖書標籤:

• 失效分析
• 電子元器件
• 可靠性
• 質量控製
• 測試技術
• 電路分析
• 半導體
• 電子工程
• 故障診斷
• 材料分析

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121272301

商品編碼：29514203621

包裝：平裝

齣版時間：2015-11-01

圖書基本信息
圖書名稱	電子元器件失效分析技術
作者	恩雲飛著
定價	98.00元
齣版社	電子工業齣版社
ISBN	9787121272301
齣版日期	2015-11-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	平裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

本書是工程應用類書，主要介紹電子元器件失效分析技術。從失效分析概論、失效分析技術、失效分析方法和程序以及失效預防幾個方麵的內容，使讀者全麵係統地掌握失效分析方麵的基礎理論、基本概念，技術和設備、方法和流程，指導開展相關的失效分析工作，並瞭解失效預防的一些基本方法和手段。

作者簡介

恩雲飛，工業和信息化部電子第五研究所研究員，中國電子學會可靠性分會委員，中國電子學會真空電子分會委員，中國電子學會第八屆理事會青年與誌願者工作委員會委員，廣東省電子學會理事，《失效分析與預防》編委會委員，長期從事電子元器件可靠性工作，在電子元器件可靠性物理、評價及試驗方法等方麵取得顯著研究成果，先後獲省部級科技奬勵10項，發錶學術論文40餘篇，申請及授權國傢發明10餘項。

目錄

**篇 電子元器件失效分析概論 章 電子元器件可靠性（2） 1.1 電子元器件可靠性基本概念（2） 1.1.1 纍積失效概率（2） 1.1.2 瞬時失效率（3） 1.1.3 壽命（5） 1.2 電子元器件失效及基本分類（6） 1.2.1 按失效機理的分類（7） 1.2.2 按失效時間特徵的分類（7） 1.2.3 按失效後果的分類（8） 參考文獻（8） 第2章 電子元器件失效分析（9） 2.1 失效分析的作用和意義（9） 2.1.1 失效分析是提高電子元器件可靠性的必要途徑（9） 2.1.2 失效分析在工程中有具有重要的支撐作用（10） 2.1.3 失效分析會産生顯著的經濟效益（10） 2.1.4 小結（11） 2.2 開展失效分析的基礎（11） 2.2.1 具有電子元器件專業基礎知識（11） 2.2.2 瞭解和掌握電子元器件失效機理（12） 2.2.3 具備必要的技術手段和設備（12） 2.3 失效分析的主要內容（13） 2.3.1 明確分析對象（14） 2.3.2 確認失效模式（14） 2.3.3 失效定位和機理分析（14） 2.3.4 尋找失效原因（14） 2.3.5 提齣預防和改進措施（15） 2.4 失效分析的一般程序和要求（15） 2.4.1 樣品信息調查（16） 2.4.2 失效樣品保護（16） 2.4.3 失效分析方案設計（16） 2.4.4 外觀檢查（17） 2.4.5 電測試（17） 2.4.6 應力試驗分析（18） 2.4.7 故障模擬分析（18） 2.4.8 失效定位分析（18） 2.4.9 綜閤分析（21） 2.4.10 失效分析結論和改進建議（21） 2.4.11 結果驗證（21） 2.5 失效分析技術的發展及挑戰（22） 2.5.1 定位與電特性分析（22） 2.5.2 新材料的剝離技術（22） 2.5.3 係統級芯片的失效激發（22） 2.5.4 微結構及微缺陷成像的物理極限（22） 2.5.5 不可見故障的探測（23） 2.5.6 驗證與測試的有效性（23） 2.5.7 加工的全球分散性（23） 2.5.8 故障隔離與模擬軟件的驗證（23） 2.5.9 失效分析成本的提高（23） 2.5.10 數據的復雜性及大數據量（23） 2.6 結語（24） 參考文獻（24） 第二篇 失效分析技術 第3章 失效分析中的電測試技術（26） 3.1 概述（26） 3.2 電阻、電容和電感的測試（27） 3.2.1 測試設備（27） 3.2.2 電阻測試方法及案例分析（27） 3.2.3 電容測試方法及案例分析（29） 3.2.4 電感測試方法及案例分析（31） 3.3 半導體器件測試（32） 3.3.1 測試設備（32） 3.3.2 二極管測試方法及案例分析（34） 3.3.3 三極管測試方法及案例分析（39） 3.3.4 功率MOS的測試方法及案例分析（42） 3.4 集成電路測試（46） 3.4.1 自動測試設備（46） 3.4.2 端口測試技術（47） 3.4.3 靜電和閂鎖測試（49） 3.4.4 IDDQ測試（51） 3.4.5 復雜集成電路的電測試及定位技術（52） 參考文獻（53） 第4章 顯微形貌分析技術（54） 4.1 光學顯微觀察及光學顯微鏡（54） 4.1.1 工作原理（54） 4.1.2 主要性能指標（55） 4.1.3 用途（56） 4.1.4 應用案例（56） 4.2 掃描電子顯微鏡（57） 4.2.1 工作原理（57） 4.2.2 主要性能指標（59） 4.2.3 用途（60） 4.2.4 應用案例（60） 4.3 透射電子顯微鏡（61） 4.3.1 工作原理（61） 4.3.2 主要性能指標（62） 4.3.3 用途（63） 4.3.4 應用案例（64） 4.4 原子力顯微鏡（65） 4.4.1 工作原理（65） 4.4.2 主要性能指標（66） 4.4.3 用途（66） 4.4.4 應用案例（67） 參考文獻（68） 第5章 顯微結構分析技術（70） 5.1 概述（70） 5.2 X射綫顯微透視技術（70） 5.2.1 原理（70） 5.2.2 儀器設備（78） 5.2.3 分析結果（79） 5.2.4 應用案例（80） 5.3 掃描聲學顯微技術（84） 5.3.1 原理（84） 5.3.2 儀器設備（90） 5.3.3 分析結果（90） 5.3.4 應用案例（91） 參考文獻（92） 第6章 物理性能探測技術（94） 6.1 光探測技術（94） 6.1.1 工作原理（94） 6.1.2 主要性能指標（96） 6.1.3 用途（96） 6.1.4 應用案例（97） 6.2 電子束探測技術（99） 6.2.1 工作原理（99） 6.2.2 主要性能指標（101） 6.2.3 用途（101） 6.2.4 應用案例（101） 6.3 磁顯微缺陷定位技術（102） 6.3.1 工作原理（102） 6.3.2 主要性能指標（105） 6.3.3 用途（106） 6.3.4 應用案例（106） 6.4 顯微紅外熱像探測技術（108） 6.4.1 工作原理（108） 6.4.2 主要性能指標（111） 6.4.3 用途（111） 6.4.4 應用案例（111） 參考文獻（113） 第7章 微區成分分析技術（114） 7.1 概述（114） 7.2 俄歇電子能譜儀（114） 7.2.1 原理（114） 7.2.2 設備和主要指標（115） 7.2.3 用途（117） 7.2.4 應用案例（120） 7.3 二次離子質譜儀（121） 7.3.1 原理（121） 7.3.2 設備和主要指標（123） 7.3.3 用途（125） 7.3.4 應用案例（126） 7.4 X射綫光電子能譜分析儀（128） 7.4.1 原理（128） 7.4.2 設備和主要指標（129） 7.4.3 用途（131） 7.4.4 應用案例（132） 7.5 傅裏葉紅外光譜儀（133） 7.5.1 原理（133） 7.5.2 設備和主要指標（135） 7.5.3 用途（138） 7.5.4 應用案例（142） 7.6 內部氣氛分析儀（142） 7.6.1 原理（142） 7.6.2 設備和主要指標（143） 7.6.3 用途（146） 7.6.4 應用案例（146） 參考文獻（147） 第8章 應力試驗技術（148） 8.1 應力影響分析及試驗基本原則（148） 8.2 溫度應力試驗（150） 8.2.1 高溫應力試驗（150） 8.2.2 低溫應力試驗（151） 8.2.3 溫度變化應力試驗（152） 8.3 溫度-濕度應力試驗（152） 8.3.1 穩態濕熱應力試驗（152） 8.3.2 交變濕熱應力試驗（153） 8.3.3 潮濕敏感性試驗（154） 8.3.4 應用案例（154） 8.4 電學激勵試驗（155） 8.5 振動衝擊試驗（157） 8.6 腐蝕性氣體試驗（159） 參考文獻（160） 第9章 解剖製樣技術（161） 9.1 概述（161） 9.2 開封技術（162） 9.2.1 機械開封（162） 9.2.2 化學開封（163） 9.2.3 激光開封（165） 9.3 芯片剝層技術（167） 9.3.1 去鈍化層技術（167） 9.3.2 去金屬化層技術（169） 9.4 剖麵製樣技術（170） 9.4.1 金相切片（170） 9.4.2 聚焦離子束剖麵製樣技術（171） 9.5 局部電路修改驗證技術（173） 9.6 芯片減薄技術（174） 參考文獻（176） 第三篇 電子元器件失效分析方法和程序 0章 通用元件的失效分析方法和程序（180） 10.1 電阻器失效分析方法和程序（180） 10.1.1 工藝及結構特點（180） 10.1.2 失效模式和機理（183） 10.1.3 失效分析方法和程序（186） 10.1.4 失效分析案例（189） 10.2 電容器失效分析方法和程序（190） 10.2.1 工藝及結構特點（191） 10.2.2 失效模式和機理（194） 10.2.3 失效分析方法和程序（195） 10.2.4 失效分析案例（199） 10.3 電感器失效分析方法和程序（201） 10.3.1 工藝及結構特點（201） 10.3.2 失效模式和機理（203） 10.3.3 失效分析方法和程序（203） 10.3.4 失效分析案例（204） 參考文獻（205） 1章 機電元件的失效分析方法和程序（206） 11.1 電連接器失效分析方法和程序（206） 11.1.1 工藝及結構特點（206） 11.1.2 失效模式和機理（209） 11.1.3 失效分析方法和程序（214） 11.1.4 失效分析案例（215） 11.2 繼電器的失效分析（222） 11.2.1 工藝及結構

編輯推薦

本書是電子産品質量和可靠性方麵的專業類書籍，既有基礎理論，又有具體技術、方法流程和應用，可以為電子行業的相關工程人員提供很好的指導和幫助。

文摘

序言

《微觀世界的守護者：探索材料的堅韌與脆弱》 在這個日新月異的科技時代，一切的便捷與高效，都離不開那些隱藏在設備內部，默默奉獻的電子元器件。它們是信息流動的血脈，是能量轉換的樞紐，更是現代文明的基石。然而，即便是最精密的器件，也並非永恒不朽。當它們在嚴苛的環境中工作，承受著電、熱、力、化學腐蝕等多種因素的考驗時，便可能悄然發生形變、斷裂、短路，甚至徹底失靈，成為阻礙科技進步的“絆腳石”。 本書並非直接探討“電子元器件失效分析技術”這一特定領域，而是將目光投嚮更廣闊的材料科學與工程的宏大畫捲，深入剖析支撐起電子元器件乃至無數現代工業産品“生命力”的內在奧秘。我們將一起踏上一段探索之旅，從材料本身的微觀結構齣發，理解它們為何如此堅韌，又為何會遭遇脆弱，以及如何通過科學的方法，洞察這些“內在傷痛”的根源。 第一章：物質的構成——原子、分子與宏觀世界的聯結 一切物質的根源，皆在於原子。本章將帶領讀者穿越原子核的中心，理解電子雲的分布，探究化學鍵的形成——原子如何通過共享或轉移電子，緊密地聯閤，構成穩定而復雜的分子。我們將詳細闡述不同種類的化學鍵（如離子鍵、共價鍵、金屬鍵、範德華力）如何決定瞭材料的宏觀性質，例如金屬的延展性、陶瓷的脆性、高分子的柔韌性。更重要的是，我們將揭示這些微觀層麵的結閤方式，如何直接影響到材料抵抗外力、熱量和化學侵蝕的能力。理解瞭原子間的“對話”，我們纔能真正理解材料為何會錶現齣我們所觀察到的特性，為後續的失效分析奠定堅實的理論基礎。 第二章：材料的生命綫——晶體結構與缺陷的演變 大部分固體材料，特彆是構成電子元器件的核心材料（如矽、鍺、金屬），都呈現齣晶體結構。本章將深入探究不同晶係的特點，例如麵心立方、體心立方、六方密排等，並闡述晶體學對材料力學性能、導電性、導熱性以及光學特性的深刻影響。我們會討論晶界、位錯、空位、間隙原子等各類晶體缺陷，它們雖然在數量上微不足道，卻往往是材料發生宏觀變形、斷裂乃至失效的“薄弱環節”。通過理解這些缺陷的形成機製、遷移方式以及它們如何相互作用，我們可以預見到材料在應力、溫度變化等外場作用下的行為，為預測其“健康狀況”提供關鍵綫索。 第三章：力量的搏鬥——力學性能與斷裂的奧秘 電子元器件在工作中，往往會承受各種機械應力，例如焊接過程中的熱應力、振動環境下的動態載荷，甚至微小的形變都可能導緻連接斷裂。本章將係統闡述材料的力學性能，包括彈性模量、屈服強度、抗拉強度、斷裂韌性等關鍵參數，並探討它們是如何由材料的微觀結構和化學組成決定的。我們將深入分析脆性斷裂、韌性斷裂、疲勞斷裂等不同的斷裂模式，通過觀察斷口的形貌，理解斷裂是如何萌生、擴展直至最終發生。理解材料在受力時的“承受極限”以及“失效模式”，是分析設備為何會因為物理損壞而停止工作的關鍵。 第四章：熱的洗禮——熱學行為與溫度效應 溫度是影響電子元器件性能和壽命的另一個至關重要的因素。本章將解析材料的熱導率、比熱容、熱膨脹係數等熱學參數，並闡述它們如何影響器件的散熱效率和內部應力分布。我們將重點討論高溫對材料結構穩定性的影響，例如相變、原子擴散加速、氧化腐蝕加劇等，以及低溫可能導緻的脆性轉變。此外，本章還將探討熱衝擊——材料在劇烈溫度變化下承受的應力，以及它可能引發的微裂紋擴展和性能下降。理解材料對溫度變化的敏感性，對於分析器件在極端溫度環境下失效的原因至關重要。 第五章：化學的侵蝕——腐蝕機理與錶麵防護 在許多應用環境中，電子元器件都可能暴露在潮濕、化學氣體或腐蝕性介質中，這些都可能引發材料的化學腐蝕。本章將係統介紹不同類型的腐蝕，例如氧化、電化學腐蝕、應力腐蝕開裂等，並闡述其發生的微觀機理。我們將探討腐蝕産物的形成及其對器件性能的影響，例如導電通路被阻斷、絕緣性能下降等。此外，本章還將介紹常用的金屬防腐蝕技術，例如鈍化、電鍍、塗層等，以及它們在保護電子元器件方麵的重要作用。理解化學腐蝕的“攻擊方式”，能夠幫助我們識彆和預防因環境因素導緻的器件失效。 第六章：界麵之魅——接觸、連接與失效的樞紐 電子元器件的正常工作，離不開各種形式的連接和接觸。本章將聚焦於材料之間的界麵，例如金屬與半導體之間的肖特基接觸、金屬焊點與焊盤之間的連接、以及不同層疊材料之間的界麵。我們將深入探討這些界麵的形成機製、特性，以及它們在電、熱、力傳遞中的作用。重點分析界麵處的缺陷、雜質以及應力集中，這些往往是導緻接觸電阻增大、連接強度下降，乃至界麵失效的“罪魁禍首”。理解界麵行為，對於分析焊接不良、接觸老化等問題具有不可替代的價值。 第七章：測量與洞察——探尋材料內在的“健康報告” 要理解材料的“傷痛”，就必須掌握測量與分析的工具。本章將介紹一係列用於錶徵材料結構、性能和成分的關鍵技術，例如： 顯微分析技術：掃描電子顯微鏡 (SEM) 和透射電子顯微鏡 (TEM)，能夠提供納米尺度的形貌和結構信息；X射綫衍射 (XRD) 則用於分析晶體結構和相組成。 錶麵分析技術：X射綫光電子能譜 (XPS) 和俄歇電子能譜 (AES) 可以揭示材料錶麵的元素組成和化學狀態。 力學性能測試：拉伸試驗、硬度試驗、疲勞試驗等，直接評估材料的機械強度和韌性。 熱分析技術：差示掃描量熱法 (DSC) 和熱重分析法 (TGA)，用於研究材料在熱作用下的相變和分解行為。 電化學測試：如極化麯綫、阻抗譜等，用於評估材料的腐蝕行為和錶麵膜的特性。 通過對這些先進檢測手段的介紹，讀者將瞭解到如何從微觀到宏觀，全方位地“診斷”材料的“健康狀況”，為後續的分析和改進提供真實可靠的數據支撐。 第八章：仿真與預見——構建材料行為的“數字孿生” 在現代材料科學中，計算機仿真扮演著越來越重要的角色。本章將介紹有限元分析 (FEA) 和分子動力學 (MD) 等數值模擬方法，它們能夠幫助我們預測材料在各種復雜應力、溫度和化學環境下的行為。通過建立材料的“數字孿生”，我們可以提前預見潛在的失效模式，優化材料的設計和器件的結構，甚至在實際製造之前，就能對産品的可靠性進行評估。這種“預見性”的分析能力，是提升産品性能和壽命的關鍵。 結語：邁嚮更可靠的未來 本書並非直接提供失效分析的“配方”，而是緻力於構建一個關於材料內在世界的完整認知框架。通過深入理解物質的微觀構成、結構特性、以及它們在不同環境因素下的反應機理，讀者將能更深刻地理解電子元器件為何會失效，以及從根本上如何提升材料的可靠性。這是一種“知其所以然”的科學視角，是我們在追求更高性能、更長壽命的電子産品的道路上，不可或缺的智慧源泉。這趟探索之旅，將幫助你成為一名更懂材料、更能預見風險的“微觀世界的守護者”。

評分☆☆☆☆☆

這本書簡直是信息爆炸時代的一股清流，我最近對半導體技術産生瞭濃厚的興趣，正愁找不到一本能夠係統梳理基本概念的入門讀物。我搜索瞭很久，很多技術書籍要麼過於晦澀難懂，充斥著各種我無法理解的縮寫和公式；要麼就是太過於淺顯，蜻蜓點水，看完之後感覺什麼都沒真正掌握。這本書的齣現，恰好填補瞭我的這個空缺。它沒有直接拋齣那些讓人望而生畏的專業術語，而是從一個非常基礎的層麵開始，層層遞進地介紹瞭電子元器件的基本原理，比如 PN 結的形成、半導體材料的特性等等，這些都是理解後續復雜內容的基礎。我特彆喜歡作者的講解方式，他總是能用非常形象的比喻來解釋抽象的概念，例如將電流比作水流，將電阻比作管道的粗細，這種方式極大地降低瞭我的學習門檻。而且，書中還穿插瞭一些實際應用的案例，讓我能夠看到這些理論知識是如何在現實世界中發揮作用的，這讓我學習的動力更足瞭。我期待著能夠通過這本書，逐步建立起對電子元器件的全麵認知，為我日後深入研究更高級的主題打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

我一直對電子技術抱有濃厚的興趣，但往往在學習過程中，感覺自己像是在孤軍奮戰，缺乏係統的指導和深入的理解。這本書的齣現，就像是一盞明燈，照亮瞭我前行的道路。它不僅僅是關於元器件的介紹，更重要的是，它引導我去思考元器件在整個電路係統中的“生命周期”。我特彆著迷於書中關於元器件老化機製的章節，作者通過詳細的圖示和數據分析，揭示瞭隨著時間的推移，元器件性能是如何逐漸衰退的，以及這些衰退可能帶來的潛在風險。這讓我意識到，設計一個可靠的電子産品，不僅僅是簡單地將元器件組閤在一起，更需要充分考慮它們的長期穩定性和可靠性。書中還介紹瞭一些用於評估元器件壽命和可靠性的方法，例如加速壽命試驗和故障率分析，這為我提供瞭更科學的評估工具。我感覺自己不再是那個盲目嘗試的“小白”瞭，而是開始能夠從更宏觀、更專業的角度去理解電子元器件的本質，並思考如何設計齣更經久耐用、性能卓越的電子産品。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我之前對電子元器件的瞭解僅限於知道它們長什麼樣，能做什麼大概的功能。這次偶然翻到瞭這本書，完全是齣於好奇，沒想到竟然打開瞭一個全新的世界。書裏並沒有一開始就講那些我完全不理解的專業術語，而是從元器件的“齣身”——也就是它們是如何被製造齣來的——講起。我瞭解到，原來一個小小的電阻、電容背後，有著如此復雜而精密的生産過程，從原材料的選擇到最終的封裝，每一步都至關重要。書中對不同材料的特性、不同工藝流程的優缺點都進行瞭詳細的介紹，讓我對這些不起眼的小傢夥們有瞭全新的認識。特彆是關於如何選擇閤適的元器件來滿足特定的應用需求，書中給齣瞭一些非常實用的建議，例如在高溫環境下應該選擇哪種類型的電容，在低功耗應用中又應該注意哪些元器件的參數。這本書就像一位循循善誘的嚮導，帶領我一步步探索電子元器件的奧秘，讓我覺得學習的過程既有趣又有成就感。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對電路設計充滿熱情但又常常陷入瓶頸的愛好者，我一直在尋找能夠提供創新思路和解決實際問題的參考資料。這本書就像一位經驗豐富的老師，在我遇到睏難時，總能給予我恰到好處的指引。我之前在處理一些高頻信號的濾波問題時，總是反復嘗試不同的元器件組閤，但效果都不盡如人意。這本書中關於各種濾波器類型及其設計原則的講解，讓我豁然開朗。作者不僅詳細介紹瞭 RC、RL、LC 濾波器的工作原理，還深入剖析瞭它們在不同頻率響應下的特性。更重要的是，書中提供瞭一些基於不同元器件配置的仿真和實際測試的案例分析，這對我來說是無價之寶。我能夠看到作者是如何一步步分析問題，如何根據具體的應用場景選擇最閤適的元器件，以及如何通過調整參數來優化電路性能。這本書不僅僅是理論的堆砌，它更像是一本實戰手冊，通過大量的實例，教會我如何像一個真正的工程師那樣思考和解決問題。我現在對如何優化我的電路設計有瞭更清晰的思路，也更有信心去嘗試一些更具挑戰性的項目瞭。

評分☆☆☆☆☆

我是一名初入職場的硬件工程師，對電子元器件的可靠性問題一直感到非常睏惑。在實際工作中，我們經常會遇到元器件失效的情況，但往往難以 pinpoint 原因，也無法有效地預防。這本書提供瞭一個全新的視角，讓我深刻理解瞭元器件失效背後的復雜機製。作者從材料層麵、製造工藝、工作環境等多個維度，詳細闡述瞭導緻元器件失效的各種因素。我特彆關注瞭書中關於熱應力、電應力、濕度和振動對不同類型元器件影響的章節。通過具體的失效模式分析，例如晶體管的擊穿、電容的漏電、電感的開路等，我能夠更直觀地理解這些問題是如何發生的。書中還介紹瞭一些先進的失效分析技術，比如掃描電子顯微鏡（SEM）和能量色散X射綫譜（EDS）的應用，這讓我對如何進行深入的診斷有瞭初步的認識。這本書不僅僅是理論知識的普及，它更是為我提供瞭一套係統性的方法論，幫助我更好地理解和應對電子元器件的可靠性挑戰，這對於我今後的工作至關重要。