內容簡介
《電子元器件使用可靠性保證》共分11章。第1章主要介紹了元器件使用可靠性保證的目的、相關概念、工作內容及工作流程；第2章主要介紹了元器件的分類、命名和封裝等基礎知識；第3章至第10章是《電子元器件使用可靠性保證》的重點內容，系統地論述了元器件使用可靠性保證的工作內容、措施及要求，包括元器件的選用控制、採購控制、監製驗收控制、篩選、破壞性物理分析、失效分析、使用可靠性設計、電裝連線、評審與信息管理等方面；第11章介紹了元器件在電路套用中的一般要求及各類元器件的可靠使用方法。
圖書目錄
第1 章緒論…………………………………………………………………… 1
1.1基本概念……………………………………………………………… 1
1.1.1元器件可靠性…………………………………………………… 1
1.1.2元器件失效率…………………………………………………… 1
1.1.3元器件質量等級及套用………………………………………… 3
1.2元器件使用可靠性保證的目的……………………………………… 7
1.3元器件使用可靠性保證的內容及流程……………………………… 7
1.3.1元器件使用可靠性保證的內容………………………………… 7
1.3.2元器件使用可靠性保證的流程………………………………… 8
1.4軍工型號元器件使用可靠性的控制與管理………………………… 10
第2 章元器件的分類………………………………………………………… 13
2.1元器件的總體分類…………………………………………………… 13
2.2各類元器件的分類及命名…………………………………………… 14
2.2.1電氣元件……………………………………………………… 14
2.2.2機電元件……………………………………………………… 26
2.2.3電子器件……………………………………………………… 32
2.2.4其他元器件…………………………………………………… 44
2.2.5MEMS 器件…………………………………………………… 45
2.3元器件的封裝分類…………………………………………………… 47
2.3.1封裝材料……………………………………………………… 47
2.3.2插裝型封裝…………………………………………………… 48
2.3.3表面安裝型封裝……………………………………………… 49
第3 章元器件的選擇………………………………………………………… 52
3.1元器件選擇的基本要求……………………………………………… 52
3.1.1選擇原則……………………………………………………… 52
3.1.2選擇順序……………………………………………………… 52
3.1.3質量等級的選擇……………………………………………… 53
3.1.4環境適應性選擇……………………………………………… 80
3.1.5優選目錄的制定與執行……………………………………… 80
3.2進口元器件的選擇…………………………………………………… 82
3.2.1進口元器件選擇的一般要求………………………………… 82
3.2.2進口元器件選擇的原則……………………………………… 82
3.2.3進口元器件斷檔及應對措施………………………………… 84
3.3塑封元器件的選擇…………………………………………………… 85
3.3.1塑封元器件簡介……………………………………………… 85
3.3.2塑封元器件高可靠套用中的主要問題……………………… 86
3.3.3塑封元器件選擇的原則……………………………………… 87
3.4新研元器件的選擇…………………………………………………… 87
3.4.1新研元器件簡介……………………………………………… 87
3.4.2新研元器件研製過程控制管理……………………………… 88
3.4.3新研元器件選擇的原則……………………………………… 89
第4 章元器件採購、監製與驗收…………………………………………… 90
4.1元器件採購…………………………………………………………… 90
4.1.1元器件採購管理與控制要求………………………………… 90
4.1.2元器件合格供應方質量認定………………………………… 91
4.1.3進口元器件採購管理………………………………………… 93
4.1.4國產元器件採購管理………………………………………… 94
4.1.5注意事項……………………………………………………… 94
4.2元器件監製管理……………………………………………………… 95
4.2.1元器件監製管理的一般要求………………………………… 95
4.2.2元器件監製工作的主要內容………………………………… 96
4.2.3元器件監製工作的實施……………………………………… 96
4.3元器件驗收管理……………………………………………………… 97
4.3.1元器件驗收管理的一般要求………………………………… 97
4.3.2元器件驗收工作的主要內容………………………………… 98
4.3.3元器件驗收的實施…………………………………………… 98
4.3.4元器件驗收工作結果的處理………………………………… 99
第5 章元器件篩選………………………………………………………… 100
5.1概述………………………………………………………………… 100
5.1.1元器件篩選定義……………………………………………… 100
5.1.2元器件篩選目的……………………………………………… 100
5.1.3元器件篩選意義……………………………………………… 101
5.1.4元器件篩選分類……………………………………………… 101
5.1.5元器件篩選的試驗項目……………………………………… 101
5.2元器件二次(補充)篩選…………………………………………… 113
5.2.1二次(補充)篩選特點……………………………………… 113
5.2.2二次(補充)篩選規範制定…………………………………… 113
5.2.3二次(補充)篩選項目確定…………………………………… 114
5.2.4二次(補充)篩選應力確定…………………………………… 114
5.2.5二次(補充)篩選方案設計…………………………………… 115
5.2.6二次(補充)篩選實施……………………………………… 116
5.2.7二次(補充)篩選過程質量管理……………………………… 120
5.3批允許不合格率…………………………………………………… 121
5.3.1PDA 定義…………………………………………………… 121
5.3.2PDA 實施…………………………………………………… 121
5.3.3實施PDA 需要注意的問題………………………………… 121
5.4元器件升級篩選…………………………………………………… 122
5.4.1元器件升級篩選概念………………………………………… 122
5.4.2元器件升級篩選工程意義…………………………………… 122
5.4.3元器件升級篩選實施………………………………………… 122
5.5元器件二次(補充)篩選注意事項………………………………… 124
第6 章元器件破壞性物理分析…………………………………………… 126
6.1破壞性物理分析的目的和意義…………………………………… 126
6.1.1破壞性物理分析定義………………………………………… 126
6.1.2破壞性物理分析目的………………………………………… 126
6.1.3破壞性物理分析意義………………………………………… 126
6.2DPA 工作適用範圍及時機………………………………………… 127
6.3DPA 工作方法和程式……………………………………………… 127
6.3.1型號DPA 工作全過程流程………………………………… 127
6.3.2DPA 試驗項目和程式………………………………………… 129
6.3.3DPA 試驗項目裁剪…………………………………………… 133
6.4DPA 結論和不合格處理…………………………………………… 133
6.5DPA 工作實例……………………………………………………… 134
6.6DPA 注意事項……………………………………………………… 138
第7 章元器件失效分析…………………………………………………… 139
7.1失效分析目的和作用……………………………………………… 139
7.2失效模式和失效機理……………………………………………… 140
7.2.1定義………………………………………………………… 140
7.2.2失效的分類………………………………………………… 140
7.2.3元器件的主要失效模式和失效機理………………………… 141
7.2.4元器件的主要失效原因……………………………………… 149
7.3失效分析工作的基本內容和失效情況調查……………………… 150
7.3.1失效分析工作的基本內容…………………………………… 150
7.3.2失效情況調查………………………………………………… 150
7.4元器件失效分析程式……………………………………………… 152
7.4.1半導體積體電路失效分析標準程式………………………… 152
7.4.2元器件失效分析一般程式…………………………………… 154
7.5常用失效分析分解技術…………………………………………… 162
7.5.1元器件解焊技術……………………………………………… 162
7.5.2元器件開封技術……………………………………………… 162
7.5.3鈍化層去除技術……………………………………………… 163
7.5.4剖面製作…………………………………………………… 164
7.6先進的分析技術和設備…………………………………………… 164
7.6.1超聲掃描顯微分析技術……………………………………… 165
7.6.2顯微紅外熱像分析技術……………………………………… 166
7.6.3光輻射顯微分析技術………………………………………… 166
7.6.4液晶熱點檢測技術…………………………………………… 166
7.6.5掃描電子顯微分析技術……………………………………… 167
7.6.6電子探針X 射線顯微分析技術……………………………… 170
7.6.7離子微探針………………………………………………… 170
7.6.8俄歇電子能譜………………………………………………… 171
7.6.9聚焦離子束技術……………………………………………… 171
7.7失效分析示例……………………………………………………… 172
第8 章元器件使用可靠性設計…………………………………………… 175
8.1降額設計…………………………………………………………… 175
8.1.1降額設計定義與目的………………………………………… 175
8.1.2降額設計工作內容…………………………………………… 175
8.1.3各類元器件降額設計實施要點……………………………… 190
8.1.4降額設計示例………………………………………………… 195
8.1.5注意事項…………………………………………………… 198
8.2熱設計……………………………………………………………… 198
8.2.1熱設計定義與目的…………………………………………… 198
8.2.2溫度對元器件可靠性影響…………………………………… 198
8.2.3常用元器件熱設計方法……………………………………… 199
8.2.4注意事項…………………………………………………… 203
8.3靜電防護設計……………………………………………………… 203
8.3.1靜電產生與靜電損傷實例…………………………………… 203
8.3.2靜電來源…………………………………………………… 205
8.3.3靜電放電模型………………………………………………… 207
8.3.4靜電放電損傷特點和失效機理……………………………… 212
8.3.5靜電防護方法與防靜電器材和設施………………………… 215
8.3.6注意事項…………………………………………………… 220
8.4抗輻射加固技術…………………………………………………… 221
8.4.1空間輻射環境………………………………………………… 221
8.4.2器件空間輻射效應機理及危害……………………………… 224
8.4.3典型器件的抗輻射能力……………………………………… 226
8.4.4抗輻射加固………………………………………………… 227
8.4.5加固評估與驗證試驗………………………………………… 232
8.4.6注意事項…………………………………………………… 238
8.5耐環境設計………………………………………………………… 238
8.5.1環境類別分析………………………………………………… 238
8.5.2元器件典型套用環境………………………………………… 239
8.5.3典型環境因素下元器件失效模式…………………………… 239
8.5.4元器件環境適應性要求……………………………………… 242
8.5.5耐環境設計………………………………………………… 242
第9 章元器件電裝與調試………………………………………………… 245
9.1元器件電裝基本要求……………………………………………… 245
9.2元器件通孔安裝技術……………………………………………… 245
9.2.1安裝的基本條件要求………………………………………… 246
9.2.2元器件安裝………………………………………………… 246
9.2.3元器件手工焊接……………………………………………… 251
9.2.4通孔安裝元器件的自動焊接………………………………… 253
9.3元器件表面安裝技術……………………………………………… 254
9.3.1表面安裝技術………………………………………………… 254
9.3.2貼片膠/波峰焊……………………………………………… 255
9.3.3焊錫膏/回流焊……………………………………………… 255
9.4焊接後檢查………………………………………………………… 257
9.4.1焊接質量的要求……………………………………………… 257
9.4.2焊接質量檢測方法…………………………………………… 257
9.5電路調試…………………………………………………………… 258
9.5.1調試前準備………………………………………………… 258
9.5.2調試步驟…………………………………………………… 259
9.5.3調試中故障檢測方法………………………………………… 262
9.5.4調試注意事項………………………………………………… 263
第10 章元器件儲存、評審與信息管理…………………………………… 264
10.1元器件儲存………………………………………………………… 264
10.1.1概述………………………………………………………… 264
10.1.2元器件儲存環境和儲存失效機理………………………… 264
10.1.3元器件儲存有效期和超期復驗…………………………… 266
10.2元器件評審………………………………………………………… 274
10.2.1元器件評審目的…………………………………………… 274
10.2.2元器件評審內容…………………………………………… 274
10.2.3元器件評審方式和要求…………………………………… 275
10.3元器件信息管理…………………………………………………… 277
10.3.1概述………………………………………………………… 277
10.3.2元器件信息收集與分析…………………………………… 278
10.3.3元器件信息資料庫………………………………………… 281
10.3.4元器件信息管理系統……………………………………… 282
第11 章元器件可靠使用…………………………………………………… 286
11.1概述………………………………………………………………… 286
11.2使用的一般要求…………………………………………………… 286
11.2.1元器件防浪涌要求………………………………………… 286
11.2.2元器件使用的可靠性設計………………………………… 293
11.2.3元器件的可靠測量………………………………………… 299
11.3半導體分立器件可靠使用………………………………………… 299
11.3.1半導體分立器件概述……………………………………… 299
11.3.2二極體可靠使用…………………………………………… 301
11.3.3電晶體可靠使用…………………………………………… 302
11.4半導體積體電路可靠使用………………………………………… 303
11.4.1半導體積體電路概述……………………………………… 303
11.4.2數字積體電路……………………………………………… 303
11.4.3模擬積體電路……………………………………………… 305
11.4.4接口積體電路……………………………………………… 307
11.5微波元器件可靠使用……………………………………………… 308
11.5.1微波元器件概述…………………………………………… 308
11.5.2微波二極體………………………………………………… 309
11.5.3微波電晶體………………………………………………… 310
11.5.4定向耦合器………………………………………………… 311
11.5.5功率分配器和合成器……………………………………… 312
11.5.6環行器和隔離器…………………………………………… 313
11.6電容器可靠使用…………………………………………………… 313
11.6.1電容器概述………………………………………………… 313
11.6.2有機介質固定電容器……………………………………… 314
11.6.3無機介質固定電容器……………………………………… 314
11.6.4固定電解電容器…………………………………………… 315
11.7繼電器可靠使用…………………………………………………… 317
11.7.1繼電器概述………………………………………………… 317
11.7.2電磁繼電器………………………………………………… 318
11.7.3固體繼電器………………………………………………… 319
11.7.4延時繼電器………………………………………………… 320
11.8電阻器和電位器可靠使用………………………………………… 321
11.8.1電阻器和電位器概述……………………………………… 321
11.8.2固定電阻器………………………………………………… 322
11.8.3熱敏和壓敏電阻器………………………………………… 324
11.8.4電位器……………………………………………………… 325
11.8.5電阻網路…………………………………………………… 327
11.9晶體元器件可靠使用……………………………………………… 328
11.9.1晶體元器件概述…………………………………………… 328
11.9.2晶體諧振器………………………………………………… 330
11.9.3晶體振盪器………………………………………………… 331
11.9.4晶體濾波器………………………………………………… 332
11.10電連線器可靠使用……………………………………………… 333
11.10.1電連線器概述……………………………………………… 333
11.10.2圓形電連線器……………………………………………… 336
11.10.3矩形印製板電連線器……………………………………… 337
11.10.4射頻電連線器……………………………………………… 338
附錄常用國內外元器件質量與可靠性相關標準…………………………… 340
參考文獻………………………………………………………………………… 346
