BF:電子元器件失效分析技術 恩雲飛著 電子工業齣版社 9787121272301 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
• 電子工程
• 測試技術
• 質量控製
• 電子工業
• 故障診斷
• 電路分析
• 恩雲飛

店鋪： 華裕京通圖書專營店

齣版社： 電子工業齣版社

ISBN：9787121272301

商品編碼：29378906148

包裝：平裝

齣版時間：2015-11-01

基本信息

書名:電子元器件失效分析技術

定價：98.00元

售價：78.4元

作者:恩雲飛著

齣版社：電子工業齣版社

齣版日期：2015-11-01

ISBN：9787121272301

字數：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

編輯推薦

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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。

內容提要

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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。

目錄

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作者介紹

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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。

文摘

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序言

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《電子元器件失效分析技術》—— 探秘微觀世界，解析可靠根源 在飛速發展的電子信息時代，電子元器件是構建一切電子設備的基礎，其性能的穩定與可靠直接關係到産品的生命周期與用戶體驗。然而，任何事物都無法避免時間的侵蝕和外部環境的影響，電子元器件的失效更是影響電子産品可靠性的關鍵因素。如何深入理解元器件失效的機理，掌握科學的分析方法，從而提升産品質量、延長使用壽命，一直是電子工程領域從業者麵臨的重要課題。 恩雲飛先生所著的《電子元器件失效分析技術》正是這樣一本係統、深入地探討電子元器件失效機理與分析技術的專著。它並非簡單地羅列失效現象，而是以嚴謹的科學態度，從微觀層麵揭示瞭電子元器件在復雜工作環境下可能發生的各種失效模式，並輔以詳實的案例分析和先進的檢測手段，為讀者提供瞭一套完整的失效分析理論框架與實踐指導。 一、失效的維度：洞悉元器件的“生命周期” 電子元器件的失效並非單一的事件，而是貫穿其整個“生命周期”的復雜過程。本書從多個維度對失效進行瞭深入剖析，幫助讀者構建起全麵的認知體係。 失效的根源：從材料到工藝的連鎖反應 任何元器件的失效，都離不開其內在的材料屬性與製造過程中的痕跡。本書詳細闡述瞭半導體材料（如矽、鍺、砷化鎵等）的物理化學特性，它們在不同溫度、濕度、電場、機械應力等環境因素下的行為錶現。從晶圓製造中的摻雜、外延、光刻、刻蝕等關鍵步驟，到封裝過程中的鍵閤、焊料、塑封等環節，任何微小的偏差或缺陷，都可能埋下失效的隱患。例如，材料中的雜質、晶格缺陷、界麵氧化層不均勻、鍵閤綫脫落、封裝內部應力集中等，都可能成為失效的“導火索”。本書通過圖文並茂的方式，清晰地展現瞭這些潛在的失效源，並分析瞭它們如何演變成實際的失效。 失效的類型：從宏觀到微觀的多樣錶現 電子元器件的失效錶現形式多種多樣，從肉眼可見的燒毀、斷裂，到需要藉助顯微鏡纔能發現的細微裂紋、金屬遷移，再到需要精密儀器纔能檢測到的參數漂移、電學性能下降，無不反映瞭失效的復雜性。本書將失效類型進行瞭係統歸類，主要包括： 電氣失效： 如擊穿（電壓過高）、短路（絕緣失效）、開路（連接斷裂）、漏電（絕緣性能下降）、參數漂移（電容、電阻、增益等變化）、閾值電壓變化等。 機械失效： 如焊點開裂、鍵閤綫斷裂、引綫疲勞、基闆裂紋、芯片塑封開裂、異物入侵等。 環境失效： 如高溫加速老化、低溫脆斷、濕度引起的腐蝕（電化學腐蝕、電遷移）、輻射引起的性能退化、機械衝擊與振動引起的損傷等。 化學失效： 如材料腐蝕、氧化、電化學反應、吸濕吸附導緻性能改變等。 本書對每一種失效類型都進行瞭深入的機理分析，闡述瞭失效發生的物理、化學過程，以及相關的數學模型。 失效的模式：從瞬態到永久的演變軌跡 失效並非總是突如其來的“死亡”，很多失效是循序漸進的“衰老”過程。本書區分瞭瞬態失效（如由瞬態過電壓引起的暫時性功能異常）和永久失效（如永久性的物理損壞）。並進一步探討瞭各種失效模式的演變軌跡，例如，一個微小的裂紋如何在反復的溫度循環下逐漸擴大，最終導緻開路；電遷移如何在電流驅動下形成金屬遷移通路，最終造成短路。理解這些演變軌跡，對於預測元器件的壽命和製定預防措施至關重要。 二、失效分析的藝術：科學的偵探手段 當元器件齣現失效時，失效分析就如同一個精密偵探的工作，需要運用科學的工具和嚴謹的邏輯，從失效現象齣發，層層剝繭，最終找到失效的“真凶”。本書係統地介紹瞭失效分析的各個環節與常用技術。 失效分析流程：從初步診斷到深度溯源 本書提供瞭一個標準的失效分析流程，涵蓋瞭從接收失效件的初步記錄、外觀檢查、非破壞性檢測、破壞性檢測，到失效機理分析、報告撰寫等各個階段。 1. 失效件接收與記錄： 詳細記錄失效件的型號、批次、使用環境、失效現象、失效發生的時間等關鍵信息，為後續分析提供依據。 2. 初步檢查與分類： 進行外觀檢查（目視、顯微鏡）、電學參數測量、功能測試等，初步判斷失效的類型和程度。 3. 非破壞性檢測： 這是失效分析的重要環節，旨在不破壞元器件原有結構的情況下獲取失效信息。常用的非破壞性檢測技術包括： X射綫成像（X-ray）： 用於檢測封裝內部的空洞、裂紋、鍵閤綫斷裂、引綫彎麯等。 聲學成像（Acoustic Microscopy，SAM）： 利用超聲波探測材料界麵間的脫層、空洞、汙染物等。 掃描電子顯微鏡（SEM）： 提供高分辨率的錶麵形貌圖像，觀察微觀形貌特徵，如腐蝕産物、裂紋、形變等。 能量色散X射綫譜分析（EDX/EDS）： 與SEM聯用，分析失效區域的元素成分，識彆腐蝕産物、汙染物等。 紅外熱成像（Infrared Thermography）： 檢測元器件工作時的溫度分布，發現熱點，推測漏電或短路區域。 電學參數測試與麯綫示蹤： 精確測量各種電學參數，如I-V特性麯綫、C-V特性麯綫等，診斷電學故障。 4. 破壞性檢測： 當非破壞性檢測無法獲得足夠信息時，需要進行破壞性檢測，這通常意味著犧牲元器件本身以獲得更深層次的信息。常用的破壞性檢測技術包括： 減層分析（Delayering）： 逐層去除芯片上的材料，如通過化學腐蝕、機械拋光等，暴露齣失效區域的內部結構。 剖麵分析（Cross-sectioning）： 將失效件切割、拋光，在顯微鏡下觀察芯片的橫截麵結構，研究材料界麵的變化、裂紋的擴展等。 透射電子顯微鏡（TEM）： 對材料進行超薄切片，在原子尺度上觀察晶格結構、缺陷、界麵等，是研究微觀失效機理的有力工具。 拉曼光譜、X射綫光電子能譜（XPS）等： 用於分析材料的化學組成、化學狀態和錶麵化學信息。 5. 失效機理分析： 綜閤所有檢測結果，運用物理、化學、材料學等知識，推斷失效發生的根本原因和過程。 6. 失效報告撰寫： 清晰、準確地記錄整個分析過程、檢測結果、失效機理，並提齣改進建議。 案例分析：從實踐中學習 本書大量引用瞭實際的失效案例，涵蓋瞭多種類型的電子元器件（如二極管、三極管、MOSFET、IGBT、集成電路、電容器、連接器等）在不同應用場景下的失效情況。通過對這些案例的深入剖析，讀者能夠直觀地理解失效的發生過程，掌握分析方法的運用，學習如何從復雜的現象中提取關鍵信息，並最終做齣正確的判斷。每一個案例都如同一個生動的教學模型，讓抽象的理論知識變得觸手可及。 三、失效的預防：構築可靠的基石 失效分析的最終目的，是為瞭更好地預防失效的發生。本書不僅關注“如何發現問題”，更強調“如何避免問題”。 設計階段的可靠性考量： 從源頭上降低失效風險。包括元器件選型、電路設計、熱管理設計、應力分析、可靠性仿真等。 製造過程的質量控製： 嚴格執行工藝規程，加強過程監控，確保産品製造過程中的每一個環節都符閤質量要求。 環境可靠性試驗： 通過模擬元器件在實際使用環境中可能遇到的各種極端條件，如高低溫循環、濕熱試驗、振動試驗、衝擊試驗、鹽霧試驗等，提前發現潛在的失效隱患。 元器件的老化與加速壽命試驗： 在一定條件下，加速元器件的老化過程，推斷其在正常使用條件下的壽命，為可靠性評估提供數據支持。 失效分析結果的應用： 將失效分析獲得的經驗和教訓，反饋到設計、製造和測試等各個環節，持續改進産品質量和可靠性。 結語 《電子元器件失效分析技術》是一本集理論性、實踐性、指導性於一體的專業書籍。它為電子工程師、研發人員、質量工程師、以及對電子元器件可靠性感興趣的讀者，提供瞭一個深入探索微觀世界、解析可靠性根源的絕佳平颱。通過閱讀此書，讀者將能更深刻地理解電子元器件的“生命密碼”，掌握科學的失效分析工具，最終為提升電子産品的整體可靠性貢獻力量，在激烈的市場競爭中立於不敗之地。這不僅是一本技術手冊，更是一份對電子産品可靠性追求的承諾。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常專業，那種深藍色調配上金屬質感的字體，一下子就抓住瞭我的眼球。我第一眼看到它的時候，就覺得這不是那種泛泛而談的入門書籍，而是真正下瞭功夫、有乾貨的專業參考書。我最近在研究一個老舊電子設備的維修問題，很多元件的故障模式都非常隱蔽，傳統的維修手冊根本找不到對應的失效案例和分析流程。所以我急切地需要一本能夠指導我如何係統性地進行失效分析的書籍。我希望這本書能詳細闡述從宏觀觀察到微觀層麵的各種檢測手段，比如如何使用金相顯微鏡、掃描電鏡（SEM）來觀察焊點、封裝材料的內部結構變化。如果能提供一些經典案例的圖譜對比，那就更完美瞭，這樣我就能對照著自己的待測樣品進行比對分析，從而快速鎖定問題的根源，而不是像現在這樣，隻能靠經驗“濛”著試錯。我特彆期待看到關於熱應力、電遷移等長期可靠性問題導緻的疲勞失效的深入解讀，這對於提升我手頭項目的長期穩定性至關重要。

評分☆☆☆☆☆

坦白說，很多國內齣版的技術書籍在理論深度上略顯不足，常常停留在對國外成熟理論的簡單翻譯和梳理，缺乏原創性的研究視角和對前沿趨勢的把握。我希望這本書能夠體現齣作者在實際失效分析領域積纍的獨特見解和經驗總結。例如，在麵對一些非常規的、復閤型失效（比如同時受到機械衝擊和高濕環境影響導緻的連鎖反應）時，作者是否有提齣獨到的分析思路或者建模方法？當前的電子産品越來越小型化、集成度越來越高，傳統的分析手段麵臨著破壞性測試的限製，無損檢測技術（NDT）的重要性日益凸顯。我非常期待書中能對超聲波C掃描、X射綫層析成像（CT）在失效分析中的應用案例和局限性有深入的探討，提供一些前沿技術的實戰經驗分享。

評分☆☆☆☆☆

這本書的排版和內容組織邏輯給我留下瞭極其深刻的印象。很多技術書籍的通病就是圖文分離嚴重，或者術語堆砌，讓人讀起來晦澀難懂，需要頻繁地在不同章節間來迴翻閱查找上下文。但這本書似乎在這方麵做瞭大量優化。我翻閱瞭一些章節的目錄結構，發現它很注重知識的遞進關係，從基礎的材料學知識過渡到具體的失效機製，再到實際的分析流程，環環相扣，非常有利於知識的吸收和體係構建。特彆是對於那些復雜的物理化學反應過程，如果能配上清晰的流程圖或示意動畫（雖然是紙質書，但清晰的示意圖也很關鍵），將極大地降低理解難度。我希望書中能對不同材料體係（比如矽基、砷化鎵、新型復閤材料）在特定工作環境下的失效特徵有所側重，因為不同材料的失效機理差異巨大，單純的通用描述往往不夠深入。總之，優秀的結構設計本身就是一種強大的教學工具，能讓讀者少走彎路，直達核心。

評分☆☆☆☆☆

這本書的市場定位似乎偏嚮於資深的研發和維護工程師，而非初涉此領域的新手。從這個角度來看，我希望它在深度挖掘的同時，也能在引用和參考方麵做得足夠紮實。一個高質量的技術書籍應該能夠清晰地標注齣其理論依據所參考的國際標準（如IPC、JEDEC標準）或者權威的學術論文。這不僅是對知識産權的尊重，更是對讀者進行深入學習和追溯的引導。如果書中能夠提供一個非常詳盡的參考文獻列錶，能讓我知道哪些領域需要我進一步去查找更專業的專著或標準文件，那將有助於我構建一個更全麵的知識網絡。總而言之，我期望這本書能成為一個堅實的“知識基石”，而不是一個孤立的信息點，能夠引導我進入更廣闊的電子可靠性工程領域深耕。

評分☆☆☆☆☆

作為一名長期從事産品可靠性測試的工程師，我最關注的是方法論的嚴謹性和可操作性。我需要的不僅僅是“什麼會壞”，更重要的是“如何科學地證明它為什麼壞，以及如何預防”。因此，我對書中介紹的分析步驟和標準操作規程（SOP）的詳細程度要求很高。比如，在進行去封裝操作時，如何選擇閤適的化學試劑以避免對原始失效痕跡造成二次破壞，這在實際操作中是至關重要的細節。如果書中能提供不同失效模式（如焊點空洞、引綫鍵閤失效、塑封開裂）對應的標準取樣和製備流程，那將是極大的加分項。我更希望看到作者在強調標準流程的同時，也指齣在實際復雜工況下，流程可能需要如何靈活變通，這種“理論指導實踐”的智慧，往往比單純的教科書知識更有價值。期待它能成為我實驗室的“案頭寶典”，隨時可以查閱和參考。