可靠性教程3
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感兴趣的可靠性书籍已有1590次阅读2015-9-2210:27|个人分类:可靠性技术|系统分类:科研笔记|关键词:可靠性分析环境试验设备可靠性书籍一直从事可靠性方面的工作,看过几十本关于环境试验中文版本的标准,也参与起草过2个国标的编写。
近2年稍微时间比较充裕,打算把以下书籍浏览一遍,任务可不轻,有很多书可能都买不到或者借不到。
如果大家有好的可靠性图书也欢迎推荐给我。
1.Reliability Engineering Handbook(Volume1)–Dimitri Kececioglu2.Reliability Engineering Handbook(Volume2)–Dimitri Kececioglu3.Reliability&Life Testing Handbook,Volume1–Dimitri Kececioglu4.Reliability&Life Testing Handbook,Volume2–Dimitri Kececioglu5.Robust Engineering Design-By-Reliability with EMphasis on MEchanical Components and Structural Reliability,Vol.1–Dimitri Kececioglu6.Environmental Stress Screening:Its Quantification,Optimization and Management–Dimitri Kececioglu7.The New Weibull Handbook Fifth Edition,Reliability and Statistical Analysis for Predicting Life,Safety,Supportability,Risk,Cost and Warranty Claims8.Maintenance and Reliability Best Practices9.Software Reliability:Measurement,Prediction,Application10.Software Reliability Engineering:More Reliable Software Faster and Cheaper2nd Edition11.Automotive Electronics Reliability(Progress in Technology)12.Applied Reliability–Third edition13.Achieving System Reliability Growth Through Robust Design and Test14.电子元器件应用手册(参考书)15.轨道列车可靠性、可用性、维修性和安全性16.动车组结构可靠性与动力学17.可靠性工程与管理实践–怎样提高产品可靠性18.疲劳强度设计19.统计学–科学与工程应用20.概率统计21.可靠性设计大全22.风力机可靠性工程23.耐热钢持久性能的统计分析及可靠性预测24.故障诊断、预测与系统健康管理(培训课时看过)25.现代机械工程设计–全寿命周期性能与可靠性26.系统可靠性设计与分析27.可靠性与维修性工程概论28.可靠性工程数学29.结构可靠性理论与应用30.电子元器件可靠性设计31.产品可靠性、维修性及保障性手册32.数控机床性能分析及可靠性设计技术33.液压系统可靠性工程34.可靠性数据分析教程(看过)35.漫画玩转统计学36.软件可靠性工程37.高可靠性航空产品试验技术38.系统可靠性评定方法研究39.空间运载器的可靠性保证40.机械系统设计初期的可靠性模糊预计与分配41.MEMS可靠性42.高加速寿命试验与高加速应力筛选(此书翻译质量较差,建议大家不要购买)43.Accelerated Reliability Engineering—HALT and HASS44.Contributions to Hardware and Software Reliability45.Sensor Performance and Reliability46.Reliability Toolkit:Commercial Practices Edition–A Practical Guide for Commercial Products and Military Systems Under Acquisition Reform(已阅读)47.Engineering Design Reliability Handbook48.Reliability Improvement with Design of Experiment,Second Edition49.Design for Reliability(Quality and Reliability Engineering Series)50.Reliability Data Analysis With Excel and Minitab51.Effective FMEAs:Achieving Safe,Reliable,and Economical Products and Processes using Failure Mode and Effects Analysis52.Global Vehicle Reliability:Prediction and Optimization Techniques(已阅读)53.电子封装技术丛书:电子封装技术与可靠性54.大功率电站汽轮机寿命预测与可靠性设计55.汽车可靠性工程基础56.航天器机构及其可靠性57.腐蚀试验方法及监测技术(已阅读)58.机械可靠性:理论·方法·应用59.大容量电站锅炉可靠性与寿命的设计及评定60.普通高等教育十五国家级规划教材:汽车可靠性技术61.Accelerated Reliability and Durability Testing Technology62.Design and Analysis of Accelerated Tests for Mission Critical Reliabilitypressors:How to Achieve High Reliability&Availability64.Product Warranty Handbook65.Electronic Derating for Optimum Performance66.Automotive Electronics Reliability,Volume267.Vibration Spectrum Analysis68.可靠性工程(第2版)69.现代机械设计手册·单行本:疲劳强度与可靠性设计70.电子组装工艺可靠性71.机械可靠性工程(已阅读)72.Warranty Cost Analysis73.Reliability of Electronic Components:A Practical Guide to Electronic Systems Manufacturing74.Long-Term Non-Operating Reliability of Electronic Productsponent Reliability for Electronic Systems76.THE RELIABILITY HANDBOOK VOLUME1(NATIONAL SEMICONDUCTOR CORPORATION)77.At&t Reliability Manual78.Reliability of Large Systems79.Understanding Measurement:Reliability(Understanding Statistics)80.15Most Common Obstacles to World-Class Reliability:A Roadmap for Managers81.Reliability Theory With Applications to Preventive Maintenance82.Early Prediction models for software reliability83.Reliability Assurance for Medical Devices,Equipment and Software84.Reliability Assessment:A Guide to Aligning Expectations,Practices,and Performance85.Introduction to the Physics of Materials86.振动信号的现代分析技术与应用87.振动冲击及噪声测试技术(第二版)88.Vibration Spectrum Analysis89.Random Vibration in Perspective90.Reliability-Based Design91.冲击与振动手册(第5版)92.Ensuring Software Reliability93.Handbook of Reliability Engineering and Management2/E94.Reliability:Modeling,Prediction,and Optimization95.云计算实战:可靠性与可用性设计96.可靠性物理与工程:失效时间模型97.功率半导体器件:原理、特性和可靠性98.A Minimal-Mathematics Introduction to the Fundamentals of Random Vibration& Shock Testing:Measurement,Analysis and Calibration as Applied to Halt99.Reliability and Degradation of Semiconductor Lasers and LEDs100.Reliability and Fault Tree Analysis:Theoretical and Applied Aspects of System Reliability and Safety Assessment101.Fault Tree Analysis Primer Chinese Edition102.Reliability:For Technology,Engineering,and Management103.Methods for Statistical Analysis of Reliability and Life Data104.Reliability Engineering for Electronic Design105.Reliability physics(Volume6)106.Reliability Modelling:A Statistical Approach107.Introduction to Machinery Reliability Assessment108.Reliability and Validity in Qualitative Research109.Resistor Theory and Technology110.The Inductor Handbook:A Comprehensive Guide For Correct Component Selection In All Circuit Applications.Know What To Use When And Where.111.The Capacitor Handbook:A Comprehensive Guide For Correct Component Selection In All Circuit Applications.Know What To Use When And Where.112.THe Diode Handbook113.The Transistor Handbook114.The Resistor Handbook115.电容器手册116.Electronic Packaging:Design,Materials,Process,and Reliability117.Probability,Statistics,and Reliability for Engineers and Scientists,Second Edition 118.Reliability:For Technology,Engineering,and Management119.Reliability Engineering and Risk Assessment120.Reliability of RoHS-Compliant2D and3D IC Interconnects121.Reliability-Based Design in Civil Engineering122.Integrated Circuit Quality and Reliability,Second Edition123.Hydrosystems Engineering Reliability Assessment and Risk Analysis124.Digital Switching Systems:System Reliability and Analysis125.Reliability in Procurement and Use:From Specification to Replacement。
可靠性试验程序一、引言可靠性试验是评估产品在特定条件下的可靠性性能的一种方法。
本文旨在描述可靠性试验的标准程序,以确保试验的可靠性和准确性。
二、试验目的本试验的目的是评估产品在正常使用条件下的可靠性性能,包括故障率、失效模式、寿命等指标。
通过试验结果,可以为产品的设计和改进提供依据,提高产品的可靠性。
三、试验准备1. 确定试验对象:选择符合试验要求的产品作为试验对象。
2. 确定试验条件:根据产品的使用环境和预期工作条件,确定试验的温度、湿度、振动等条件。
3. 设计试验方案:根据试验目的和试验条件,设计试验方案,包括试验时间、样本数量、试验方法等。
4. 准备试验设备:根据试验方案,准备相应的试验设备,包括温度控制装置、振动台等。
5. 编制试验记录表:根据试验方案,编制试验记录表,用于记录试验过程中的数据和观察结果。
四、试验过程1. 样本准备:根据试验方案确定的样本数量,从试验对象中选择合适的样本进行试验。
2. 试验前检查:在试验开始前,对试验设备进行检查,确保其正常工作,并校准相关的测量仪器。
3. 试验执行:按照试验方案的要求,将样本放置在试验设备中,设置相应的试验条件,并记录试验开始时间。
4. 数据记录:在试验过程中,按照试验记录表的要求,记录样本的工作状态、故障情况等数据。
5. 试验观察:观察样本在试验过程中的工作状态和故障情况,记录相关的观察结果。
6. 试验结束:根据试验方案确定的试验时间,试验结束时住手试验设备,并记录试验结束时间。
五、数据分析1. 故障率计算:根据试验记录中的故障数据,计算样本的故障率,包括平均故障率和积累故障率。
2. 失效模式分析:根据试验观察结果和故障数据,分析样本的失效模式和失效原因。
3. 寿命评估:根据试验结束时样本的工作状态和故障情况,评估样本的寿命分布和可靠性指标。
六、试验报告根据试验过程和数据分析结果,编制试验报告,包括试验目的、试验方法、试验结果和数据分析等内容。
系统可靠性设计分析教程教学设计1. 简介本教学设计介绍系统可靠性设计分析的基本概念和方法,并介绍了如何使用可靠性工具分析系统可靠性。
本教学设计旨在使学生能够理解系统可靠性设计分析的重要性、理解可靠性分析的基本原理、学会使用可靠性工具分析系统可靠性。
2. 学习目标本教学设计旨在达到以下学习目标:•了解系统可靠性设计的概念与原则•掌握可靠性工具的使用方法•熟悉可靠性分析的步骤和流程•能够进行基本的系统可靠性设计分析3. 教学内容3.1 系统可靠性设计概述•系统可靠性的定义和概念•系统可靠性设计的目的和原则•系统可靠性的重要性3.2 可靠性工具介绍•可靠性工具的分类•FMEA(故障模式与影响分析)•FTA(故障树分析)•RBD(可靠性块图)•信赖度增长曲线3.3 可靠性分析实践•可靠性分析流程和步骤•以案例进行可靠性分析实践4. 教学方法本教学设计采用如下教学方法:•理论教学:基本概念和原理的讲解•实践教学:使用案例进行可靠性分析实践•分组讨论:小组讨论案例分析结果及讨论可靠性工具的使用方法等问题•课堂演示:使用可靠性工具进行实践演示5. 教学评价本教学设计的考核方式如下:•期末考试(占70%分数):选择题和论述题两部分,测试学生对系统可靠性设计分析的理解和应用能力•课堂表现(占30%分数):包括出勤率、课堂活动参与度和课程作业完成情况等6. 教学资源本教学设计需要的资源如下:•案例分析资料•讲义、教材和案例分析资料提供给学生•可靠性工具软件(例如 ReliaSoft)7. 结语随着科技的不断发展,我们对各种系统的要求越来越高,系统可靠性变得至关重要。
本教学设计旨在帮助学生了解系统可靠性设计的概念和原则,掌握可靠性工具的使用方法,熟悉可靠性分析的步骤和流程,提高学生的系统可靠性设计分析的能力,培养学生分析解决实际问题的能力。
我院自己出版的教材和工程参考书主要有以下部分:
1. 可靠性维修性保障性工程基础,康锐,国防工业出版社
2. 可靠性维修性保障性要求论证,王自力,国防工业出版社
3. 可靠性设计与分析,曾声奎,国防工业出版社
4. 可靠性与寿命试验,姜同敏,国防工业出版社
5. 可靠性数据分析,赵宇,国防工业出版社
6. 软件可靠性工程,陆民燕,国防工业出版社
7. 维修性设计分析与验证,吕川,国防工业出版社
8. 测试性测试分析与验证,石君友,国防工业出版社
9. 保障性设计分析与评价,马麟,国防工业出版社
10.安全型设计分析与验证,赵廷弟,国防工业出版社
11.电子元器件使用可靠性保证,付桂翠,国防工业出版社
12.软件验证与确定,刘斌,国防工业出版社
13.型号可靠性工程手册,龚庆祥,赵宇等,国防工业出版社
14.型号可靠性维修性保障性技术规范,康锐,石荣德,肖波平,国防工业出版社
15.结构可靠性设计手册,刘文廷,国防工业出版社
16.型号可靠性工作实践范例,王自力,王维等,北京航空航天大学出版社
17.系统测试性设计分析与验证,田仲,北京航空航天大学出版社
18.系统可靠性与维修的分析与设计,章国栋等,北京航空航天大学出版社
19.系统可靠性设计分析教程,曾声奎,赵廷弟等,北京航空航天大学出版社
20.机械产品可靠性分析与优化,张建国等,电子工业出版社
21.现代质量工程,扈延光,北京航空航天大学出版社
以上仅是部分教材,请根据你们的需要适当选择,大部分书在网上都可以买到,如果有困难,我可以帮助联系。
封装的可靠度认证试验元器件的可靠性可由固有的可靠性与使用的可靠性组成。
其中固有可靠性由元器件的生产单位在元器件的设计,工艺和原材料的选用等过程中的质量的控制所决定,而使用的可靠性主要由使用方对元器件的选择,采购,使用设计,静电防护和筛选等过程的质量控制决定。
大量的失效分析说明,由于固有缺陷导致的元器件失效与使用不当造成的失效各占50%,而对于原器件的制造可分为微电子的芯片制造和微电子的封装制造。
均有可靠度的要求。
其中下面将介绍的是封装的可靠度在业界一般的认证。
而对于封装的流程这里不再说明。
1.焊接能力的测试。
做这个试验时,取样数量通常用高的LTPD的低数目(LTPD=50%=5PCS)。
测试时须在93度的水流中浸过8小时,然后,如为含铅封装样品,其导线脚就在245度(+/-5度误差)的焊材中浸放5秒;如是无铅封装样品,其导线脚就在260度(+/-5度误差)焊材中浸放5秒。
过后,样品在放大倍率为10-20X的光学显微镜仪器检验。
验证的条件为:至少导线脚有95%以上的面积均匀的沾上焊材。
当然在MIS-750D的要求中也有说明可焊性的前处理方法叫水汽老化,是将被测样品暴露于特制的可以加湿的水蒸汽中8+-0.5小时,,其实际的作用与前面的方法一样.之后要进行干燥处理才能做浸锡处理。
2.导线疲乏测试。
这测试是用来检验导线脚接受外来机械力的忍受程度。
接受试验的样品也为LTPD的低数目(LTPD=50%=5PCS),使试样放在特殊的仪器上,如为SOJ或TSOP型封装的小产品,应加2OZ的力于待测脚。
其它封装的产品,加8OZ于待测脚上。
机器接着使产品脚受力方向作90度旋转,TSOP的封装须旋转两次,其它封装的要3次旋转。
也可以根据实际情况而定。
然后用放在倍数为10-20X 倍的放大镜检验。
验证的条件为:导线脚无任何受机械力伤害的痕迹。
3.晶粒结合强度测试。
作这样的测试时,样品的晶粒须接受推力的作用,然后用放大倍数10-20X 的光学仪器检验。
SPSS教程:可靠性分析2.1 主要功能在精神卫生与社会医学研究中,经常需要借助量表来了解对象的某一特性。
如常用的症状自评量表(SCL-90)即用于评定对象精神病症状的表现形式与强度;又如生活事件量表(LES)即用于对精神刺激进行定性和定量分析。
在完成一份量表的编制工作后,或在准备将一份已有的量表作实际应用前,需要对量表的信度进行考核。
量表的使用是为了了解被测对象的某一特征,因而在编制一份量表时,所设立的一系列项目是为了体现量表需要测定的这一特征。
如果所设立的测定项目无法获得这一特征,则表示该量表可靠性差,即信度低。
所以,研究者有时需要了解量表中各测定项目之间的一致性(同质信度考核),有时需要将量表的测定项目按原编号的奇、偶数分半后,对各自的测定结果进行相关性检验(分半信度考核),等等,这就是量表的可靠性分析,亦即信度研究。
量表的可靠性分析可通过调用Reliability过程完成。
12.2 实例操作[例12.1]采用家庭环境量表(FES)研究30名女医师的家庭特征,测定结果按10个分量表的实际得分整理如下。
请以此资料对FES的信度作评价。
12.2.1 数据准备激活数据管理窗口,定义变量名:亲密度、情感表达、矛盾性、独立性、成功性、知识性、娱乐性、道德宗教观、组织性、控制性等十个分量表的变量名依次是FES1、FES2、FES3、FES4、FES5、FES6、FES7、FES8、FES9、FES10,输入原始数据。
12.2.2 统计分析激活Statistics菜单选Scale中的Reliability Analysis...项,弹出Reliability Analysis对话框(如图12.1示)。
从对话框左侧的变量列表中选fes1~fes10共十个变量,点击Ø钮使之进入Items框。
点击Model处的下拉菜单,系统提供5种分析模型:图12.1 可靠性分析对话框Alpha:计算信度系数Cronbach α值;Split half:分半信度的分析;Guttman:真实可靠性的Guttman低界;Parallel:并行模型假定下的极大似然可靠性估计;Strict parallel:严格并行模型假定下的极大似然可靠性估计。
DFM培训教程引言:随着全球经济的快速发展和科技的不断进步,制造业正面临着前所未有的挑战和机遇。
为了提高产品质量、降低成本、缩短生产周期,企业越来越重视产品设计阶段的可制造性分析。
DFM (DesignforManufacturing)培训教程应运而生,旨在帮助工程师和设计师掌握DFM的基本原理和方法,提高产品设计的可制造性和可靠性。
第一章:DFM概述1.1DFM的定义DFM,即设计可制造性,是一种在产品设计阶段考虑产品制造过程、工艺、设备和成本等因素的方法。
通过DFM,可以在设计阶段预测并解决潜在的制造问题,从而提高产品质量、降低成本和缩短生产周期。
1.2DFM的重要性DFM在制造业中具有重要的作用。
DFM有助于提高产品质量,通过在设计阶段充分考虑制造过程中的各种因素,可以避免产品在制造过程中出现质量问题。
DFM有助于降低成本,通过优化设计,可以减少材料、能源和人力资源的浪费。
DFM有助于缩短生产周期,通过在设计阶段充分考虑制造工艺和设备,可以加快生产进度,提高生产效率。
1.3DFM的挑战尽管DFM在制造业中具有重要的作用,但在实际应用中仍面临一些挑战。
DFM需要跨学科的知识和技能,包括机械设计、工艺制造、材料科学等。
DFM需要充分考虑各种制造因素,如设备、工艺、成本等,这需要丰富的经验和实践。
DFM需要与供应商、客户和其他利益相关者进行紧密合作,以确保设计的可制造性和可靠性。
第二章:DFM的基本原理和方法2.1DFM的基本原理DFM的基本原理是在产品设计阶段充分考虑制造过程中的各种因素,从而预测并解决潜在的制造问题。
这需要工程师和设计师具备跨学科的知识和技能,包括机械设计、工艺制造、材料科学等。
2.2DFM的方法(1)设计简化:通过简化产品设计,减少零件数量和复杂性,降低制造成本和周期。
(2)标准化:采用标准化的零件和工艺,提高生产效率和产品质量。
(3)模块化:将产品设计为可重用的模块,提高生产效率和产品质量。
FMEA培训教程引言:故障模式与影响分析(FlureModeandEffectsAnalysis,简称FMEA)是一种系统化的方法,用于识别产品或流程中的潜在故障模式,评估其对系统性能的影响,以及制定相应的改进措施。
本教程旨在为读者提供FMEA的基本概念、方法和应用技巧,帮助读者掌握FMEA的实施步骤和要点,以提高产品或流程的质量和可靠性。
一、FMEA的基本概念:1.1故障模式(FlureMode):故障模式是指产品或流程在特定条件下未能满足预定功能或性能要求的状态。
故障模式是FMEA分析的核心,通过对故障模式的识别和分析,可以揭示产品或流程的潜在问题和风险。
1.2影响分析(EffectsAnalysis):影响分析是指评估故障模式对产品或流程性能的影响程度。
通过影响分析,可以确定故障模式的重要性和优先级,为制定改进措施提供依据。
1.3FMEA的层次结构:FMEA通常分为三个层次:系统层次、子系统层次和组件层次。
每个层次都可以进行FMEA分析,以识别和评估潜在的故障模式及其影响。
二、FMEA的实施步骤:2.1组建FMEA团队:FMEA团队应由跨职能的人员组成,包括产品设计、工艺、质量控制、可靠性工程等相关领域的专家。
团队的成员应具备相关的知识和经验,能够全面地分析产品或流程。
2.2收集资料:收集与产品或流程相关的资料,包括设计图纸、工艺文件、质量控制计划等。
这些资料将有助于团队更好地了解产品或流程的特性和要求。
2.3识别故障模式:通过分析资料和与团队成员的讨论,识别产品或流程中潜在的故障模式。
可以使用头脑风暴、故障树分析等方法辅助识别故障模式。
2.4评估故障模式的影响:对识别出的故障模式进行影响评估,确定其对产品或流程性能的影响程度。
可以使用定性或定量的方法进行评估,如故障模式严重度(Severity)、发生度(Occurrence)和检测度(Detection)等指标。
2.5制定改进措施:根据故障模式的影响评估结果,制定相应的改进措施。
目录(第三部分)目录(第三部分) (1)八、可靠性试验 (2)8.1 概述 (2)8.2 可靠性试验 (4)8.3 可靠性筛选 (11)8.5 加速寿命试验 (17)8.7 计算机辅助可靠性评价技术 (23)九、元器件的应用 (28)9.1 电子元器件的防浪涌应用 (28)9.4 电子元器件的抗辐射应用 (40)9.6 电子元器件电路布局的可靠性设计 (45)9.7 电子元器件的可靠性安装 (54)9.8 电子元器件的运输、储存和测量 (59)十、微电路器件应用 (61)10.1微电路的质量、可靠性等级 (61)10.2 电子元器件的质量与可靠性军用标准体系 (64)10.3微电路的型号命名和采购 (68)10.4 微电路的选用原则 (70)10.5 质量认证 (72)10.6微电路降额设计指南 (74)附: 由于各种原因.文中有部分章节未收齐 (81)八、可靠性试验8.1 概 述8.1.1 可靠性评价电子元器件的可靠性评价是指对电子元器件产品、半成品或模拟样片(各种测试结构图形),通过各种可靠性评价方法,如可靠性试验、加速寿命试验和快速评价技术等,并运用数理统计工具和有关模拟仿真软件来评定其寿命、失效率或可靠性质量等级。
同时,利用可靠性筛选技术来评价产品是否合格,剔除早期失效的不合格品。
随着电子元器件可靠性的要求不断提高,电子元器件向超微型化、高集成化、多功能化方向更加迅猛的发展,对器件的可靠性评价技术日益为人们所关注。
近年来,在这方面也相继取得了很多好的进展。
以集成电路为例,中国可靠性网,如果沿用传统的可靠性试验来评价产品可靠性,对于集成度高、生产数量少、试验费用昂贵的器件产品,普遍感到有很大的困难。
有的生产单位,开始采用加速寿命试验方法,可以缩短一些评价时间。
后来,又采用晶片级可靠性 (WLR) 评估技术,在生产过程中或封装前用测试结构样片进行可靠性评估,加强了生产过程的控制,使影响器件可靠性的各种因素在生产过程中得到了及时的排除和改进。
最近,又开展了在研制设计阶段就开始针对产品可能存在的失效模式,在线路设计、版图设计、工艺设计和封装结构设计中进行可靠性设计,同时加强在线的可靠性质量控制,使可靠性评价技术逐渐由“输出”控制(成品控制)前移到了“输入”端的设计控制、生产过程控制,逐步建立了内建可靠性的概念,进一步实现了电子元器件的可靠性是“设计和制造进去,而不是靠筛选出来的”观念。
8.1.2 可靠性评价技术的进展以集成电路可靠性评价技术为例。
它在原有的可靠性试验、可靠性筛选、加速寿命试验等评价技术的基础上,又发展了晶片级可靠性评价方法、微电子测试结构评价方法、结构工艺质量认证评价方法、敏感参数快速评价方法、计算机辅助可靠性评价方法等。
这些评价方法与传统方法相比,都有节省试验样品、缩短试验时间、减少试验费用的特点,都是为了适应当今超大规模集成电路的发展而出现的评价方法,各自都具有很强的发展潜力。
下面对这些评价方法做些简要的介绍。
1. 晶片级可靠性评价方法由于芯片中元器件数目大幅度增加,在可靠性试验中难于将应力均匀地加到每个元器件上,使得可靠性试验的评价方法感到了一定困难。
由于芯片集成密度提高,伴随而来的纵向和横向几何尺寸的微细化,也给失效机理的分析和失效部位的确定带来困难。
这些都增加了根据失效模式进行可靠性评价的难度。
为此,目前在国际上对于规模比较大的集成电路的可靠性评价的主要工作放在封装成品前进行。
这种方法称之为晶片级可靠性(WLR)评价方法。
WLR评价方法是在芯片生产过程中,通过工艺监测,对与主要失效模式有关的内容进行评价。
如由芯片上的Si-SiO2采集到氧化层中载流子陷阱密度、界面态密度、可动电荷和固定电荷密度、针孔密度、氮化硅中氧含量等监测数据。
利用这些数据来评价集成电路抗热电子效应能力和与时间有关的击穿(TDDB)的可靠性。
由芯片上金属化层在热电应力作用下的监测数据,用来评价集成电路金属互连系统的可靠性。
类似方法可用于芯片上对抗静电、抗电浪涌能力的评价、对CMOS芯片的抗闩锁能力评价等。
晶片级可靠性评价方法就是根据主要失效模式,设定芯片阶段的监测内容,从监测到的数据来评价集成电路的可靠性。
由于这种方法是在生产过程中结合工艺监测进行的,所以它能够提供快速反馈,及时对影响可靠性的因素采取有效的改进措施,也有利于缩短产品可靠性增长的时间。
不足之处是它不能反应和解决引线封装对集成电路可靠性带来的影响。
微电子测试结构可靠性评价的方法2.多年来微电子测试结构已广泛用于集成电路生产中作为工艺监测手段。
随着可靠性评价技术的发展,微电子测试结构已被用于集成电路的可靠性评价。
它可用于产品的研制阶段,对可靠性设计进行评审;也可用于生产阶段,对产品进行可靠性评价。
它针对不同器件的主要失效模式,结合结构及工艺特点,设计出不同的可测试的微电子结构图形。
也可以针对超大规模集成电路(VLS1)中所有可靠性薄弱环节的单元电路来设计出微电子测试结构。
这些测试结构图形,既可以在工艺过程中进行测试,也可以单独封装,施加各种应力做各种可靠性试验。
根据这些测试数据以及这种结构与VLSI具体结构的关系得出VLSI的可靠性评价。
结构工艺质量认证可靠性评价方法3.美国、日本等国家开始研究通过对生产集成电路的生产线进行结构工艺质量认证,来评价器件的可靠性。
对生产线进行认证或论证的内容有:①针对生产器件的主要失效模式和机理,对器件的几何结构和材料结构进行可靠性论证;②对生产线工艺设备的可控能力、监测设备的配套程度和监测精度、人员技术水平和可靠性意识进行认证;③对各项工艺质量参数和工艺质量一致性进行认证;④对可靠性管理进行认证。
凡是认证水平达到某一可靠性技术标准要求,在这一生产线上生产的集成电路产品即达到了某一可靠性水平。
这正是美国国防部将原来使用的认证合格器件清单(QPL)发展为认证合格器件生产厂家清单(QML)所遵循的思想。
这说明在美国,这一评价方法已在一定程度上进入了实用阶段。
4.敏感参数可靠性评价方法人们在长期可靠性实践中发现半导体器件的某些参数与它本身的可靠性有很强的相关性。
通过测定这些参数可以评估器件的可靠性水平。
这些参数称之为可靠性的敏感参数。
如器件的低频噪声、双极型晶体管小电流下的电流放大系数和pn结的反向漏电流等都与器件的可靠性有明显的相关性。
所以,世界各国的可靠性工作者都在努力研究如何利用这些敏感参数来评估器件的可靠性或提高其评估精度。
以低频噪声为例,它与双极型晶体管的h FE、MOSFET在负温偏下的跨导退化和阈值电压漂移有相关性。
当这些漂移失效成为器件的主要失效模式时,通过测定器件初始的低频噪声就可以评估出这些器件的可靠性。
低频噪声(1/f噪声)的大小反映了器件表面、界面结构的完整程度,噪声越大,说明结构越不完整。
器件的低频噪声来源于表面势的起伏,表面势的起伏是由于氧化层界面陷阱中电荷涨落引起的,界面陷阱密度越大,反映了界面缺陷越多,表面结构越不完整,低频噪声越大。
表面缺陷在器件工作时会导致器件性能的劣化,其中最明显的就是器件参数的漂移。
这就是用低频噪声作为敏感参数,评估器件可靠性的理论依据。
用敏感参数来评价电子元器件可靠性的最大优点是省时、经济、非破坏性,所以引起了可靠性工作者的极大兴趣。
但是这种方法还不完全成熟,仍有一定的局限性,有待不断探索更多的敏感参数、更有效的评估方法和不断提高其评估精度。
计算机辅助可靠性评价方法5.随着集成电路功能、结构的日益复杂,影响集成电路可靠性的因素也日趋复杂,要准确地评价集成电路的可靠性势必要依赖于精确的可靠性物理分析,建立复杂的数学模型,再经过大量的数据处理。
这些工作只有依靠计算机才能完成。
所以,利用计算机进行可靠性评价是今后集成电路可靠性评价的必由之路。
计算机辅助可靠性评价工作由以下几部分组成:(1)计算机可靠性采集系统:能快速、精确地从集成电路上采集可靠性评价所需要的各种数据,如氧化层中各种电荷密度、器件可靠性的敏感参数、在一定应力下热载流子的俘获速率,接触电阻在热应力下的变化率、金属化互连系统的徙动速率等;(2)单一失效模式模拟器:把集成电路的结构、工艺参数和承受应力条件输入模拟器就能给出具有这种失效模式的集成电路的寿命值;(3)工艺模拟器:用于输入工艺条件、输出工艺结构参数;(4)器件模拟器:用于输入工艺结构参数、输出器件参数;(5)电路模拟器:用于输入器件参数、输出电路参数;(6)组装可靠性评价软件包。
可靠性评价所用模拟软件的关键是模拟的精度。
它取决于可靠性物理模型的正确性、数据采集硬件的精度、可靠性数学模型的精度等。
8.2 可靠性试验8.2.1 可靠性试验的目的与内容可靠性试验是评价产品可靠性水平的重要手段。
目前把测定、验证、评价、分析等凡是为提高产品可靠性而进行的试验,统称为可靠性试验。
可靠性试验是开展产品可靠性工作的重要环节。
可靠性试验一般是在产品的研究开发阶段和大规模生产阶段进行的。
在研究开发阶段,可靠性试验主要用于评价设计质量、材料和工艺质量。
在大规模生产阶段,可靠性试验的目的则是质量保证或定期考核管理。
由于阶段不同,其目的和内容也不完全相同。
表8.1列出了根据不同阶段、不同目的所开展的可靠性试验的内容。
测试单元组合(TEG)正是上一节微电子测试结构可靠性评价方法中所提到的测试结构。
随着集成电路集成化和复杂化的程度日益提高,仅在成品阶段进行评价已很不够,而必须在形成集成电路的制造过程中就进行评价。
TEG可以针对设计、工艺、材料、单元电路,结合可能出现的失效的模式和机理,制成各种可测试的结构图形。
它可以放在电路芯片图形的旁边,也可单独在大图片上占据几个管芯的位置,甚至单独排列在一个大园片上形成测试园片,制片时放在正规园片当中,目的是在研制开发阶段的制造工艺过程中,就能对设计、工艺、材料和基本单元进行可靠性评价,或者查找失效模式,弄清失效机理,以便及时进行反馈。
在大规模生产阶段,也可用来监测监控工艺流程。
可靠性试验所要达到的目的,可归纳为如下三点:(1)通过试验来确定电子元器件的可靠性特性值。
试验暴露出的在设计、材料、工艺阶段存在的问题和有关数据,对设计者、生产者和使用者都是非常有用的。
(2)通过可靠性鉴定试验,可以全面考核电子元器件是否已达到预定的可靠性指标。
这是电子元器件新品设计定型必须进行的步骤。
(3)通过各种可靠性试验,了解产品在不同的工作、环境条件下的失效规律,摸准失效模式,搞清失效机理,以便采取有效措施,提高产品可靠性。
表8.1 可靠性试验内容阶段目的内容样品掌握可靠性水平的试验标准试验加速试验极限试验实用试验扩散评价TEG组装评价TEG基本电路TEG产品研究开发标准化探讨用的试验模拟试验极限试验TEG 产品可靠性保证试验形式试验认定试验批量保证试验产品大量生产筛选试验加速试验产品8.2.1 可靠性试验的分类电子元器件常用的可靠性试验的分类方法很多。