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半导体器件的设计和制造工艺随着时代的发展和科技的进步，现在的社会已经进入了一个数字化的时代。
在这个数字化的时代中，半导体器件无疑是整个科技行业中最重要的一环。
半导体器件的制造对于整个行业的发展起了至关重要的作用。
在这篇文章中，我们将会探讨半导体器件的设计和制造工艺。
半导体器件是什么？首先，我们需要明确一下半导体器件是什么。
半导体器件是使用半导体材料作为载体的电子器件，它具有比传统电路更高的运算速度和较低的功耗。
半导体器件通过它们自身的性质，来实现电子设备的读取、存储、处理和控制等功能。
半导体器件的设计和制造工艺半导体器件的设计和制造工艺是一个复杂的过程，由于半导体器件的特殊性质，制造过程中各种工序都需要极高的精度和规范性。
下面我们将会对半导体器件的设计和制造工艺进行探讨。
1. 设计工艺半导体器件的设计工艺是指在原材料和工艺技术基础上，通过各种工艺手段的组合，来实现半导体器件的功能。
设计工艺是半导体器件制造过程的第一步，也是影响半导体器件性能和成本的关键环节。
设计工艺的主要流程包括设计验证、设计布图、光刻及生产模拟等环节。
2. 制造工艺半导体器件的制造工艺是将半导体设计图形化并于半导体晶圆上进行制造的一种工艺过程。
制造工艺可以分为光刻、化学物料、清洗、高温处理工序等多个方面。
每个工序都需要精细规划，确保其可以按照设计要求进行。
制造工艺是半导体器件生产制造过程的核心，涉及到每个环节，影响到半导体器件的制造速度和产能。
3. 清理工艺清理工艺是指在制造过程中，需要对半导体器件进行清洁保护和光学处理，避免因外界污染、腐蚀等原因导致器件的失效。
这需要采用精密的清洁和修补过程，以确保半导体器件在整个设计生命周期内能保持一定的品质和可靠性。
半导体器件制造的市场现状半导体器件制造是一个非常具有潜力的市场，鉴于半导体器件在现代数码设备、汽车、航空航天和医疗器械等领域中的广泛应用，这个市场将在未来继续增长。
要想在这个市场上创造出业绩，就需要对半导体器件的制造过程了解清楚，同时不断关注最新的技术发展，了解新型工艺的变化和应用。
分立半导体失效模式及失效机理哎，说起分立半导体失效模式，真是个让人头大又让人啼笑皆非的事情。
你要知道，半导体可是咱们现代电子世界的“心脏”，没了它，所有高科技都得瘫痪。
而当这些“心脏”出了问题，简直就是一场灾难。
你想啊，手机摔了会裂，电脑卡了会重启，可一旦半导体这东西坏了，后果就不是打个“死机”那么简单的事儿了。
所以，今天咱就来聊聊这玩意儿是怎么“罢工”的，看看它到底是怎么一步一步走向自我毁灭的。
首先啊，分立半导体不像那种一体化的集成电路那么复杂，它就是由一个个独立的小“元件”组成的，咱们平时用到的什么二极管、晶体管啊，基本上都属于这类。
虽然它们小巧、简单，但它们也能“累”——那可不是吹的。
它们每一天都在承受着电流、电压的压力，这些压力久了，总有一天会出问题。
就好比人长期加班，早晚会崩溃似的。
半导体出故障，不外乎几个原因：老化、热量过高、环境湿度太大，还有那股“过载”劲儿——对，就是压力太大。
你还真别小看这些小小的元件，它们的“抗压能力”有时候就跟你面对上司逼命似的，压力大了，一切都得崩。
你要是细心观察过半导体的工作环境就知道，它们每天都在“透支”自己，尤其是温度的变化。
半导体一般工作时需要一定的温度，但一旦温度超过了它们的“舒适区”，就会出现问题。
你想啊，天气热了你就嫌热，可半导体如果过热了，它可就“中暑”了——一旦温度超标，芯片的性能就会下降，甚至烧掉。
这种情况我们称之为“热失效”，它就像是你拼了命加班到深夜，最后只得倒头大睡，根本没力气继续工作了。
而且它没有打个招呼就死机，直接让你尴尬得不行。
有的半导体会因为过载导致“电击死亡”。
没错，就跟咱们平常开电器时忽然一股电流暴增，造成设备短路一样，半导体也是，电流和电压过大，它也“顶不住”。
你说它多可怜，一辈子老老实实干活，结果一场电流风暴下来，直接“灰飞烟灭”。
这也是为什么许多电路设计师，尤其是那些用分立半导体做电源、放大器的工程师，都得小心翼翼地控制电流大小，避免出现这种意外——这比打麻将还讲究策略，稍不留神，半导体就给你“卡死”了。
半导体器件制造半导体器件是现代电子技术的基础，广泛应用于计算机、通讯、医疗、汽车等各个领域。
而半导体器件的制造过程则是一个复杂而精细的工程，需要经过多个步骤才能得到高质量的产品。
本文将介绍半导体器件制造的一般过程，并深入讨论关键步骤和技术。
一、晶圆制备半导体器件的制造从准备晶圆开始，晶圆是一个平坦的硅片，通常直径为12英寸（300毫米）。
首先，选择高纯度的硅单晶材料作为晶圆的基材，然后通过石墨电弧炉等方法进行熔炼和拉晶，将硅材料拉制成使用尺寸。
二、晶圆清洗晶圆经过初步制备后，需要进行清洗以去除表面的杂质和污染物。
清洗流程一般包括多个步骤，如溶剂洗、酸洗、去膜等。
这些步骤可以确保晶圆表面的纯净度和光洁度达到制造要求。
三、光刻光刻是制造半导体器件中的关键步骤之一，通过光刻技术可以在晶圆表面形成所需的微细结构。
首先，在晶圆表面涂覆一层光刻胶，然后使用掩膜和紫外光刻机将光刻胶暴露于紫外光下，形成所需的图案。
随后，通过显影和清洗等工艺步骤，去除多余的光刻胶，形成希望得到的微细结构。
四、离子注入和扩散离子注入和扩散是控制半导体器件电性能的重要工艺步骤。
通过离子注入，将所需的杂质或离子注入晶圆表面，形成导电或绝缘区域。
而通过扩散，则是在高温下使杂质或离子在晶圆内部扩散，改变晶圆的导电性能。
这些步骤的精确控制和调整对于器件性能至关重要。
五、薄膜沉积薄膜沉积是形成半导体器件的关键步骤之一，通过化学气相沉积或物理气相沉积等方法，在晶圆表面沉积一层薄膜材料，用于形成电极、介电层或其他需要的结构。
沉积薄膜的材料种类繁多，如二氧化硅、聚酰亚胺、金属等，其选择和优化可以有效改善器件的性能。
六、金属线路的制作金属线路的制作是连接和布线半导体器件的重要步骤。
通过光刻和薄膜沉积等技术，在晶圆表面形成金属线路的图案，用于实现电子元器件之间的连接。
这些金属线路通常使用铝、铜或其他导电性能良好的材料制作，而且需要考虑线宽、线距、电阻率等因素。
半导体器件失效分析流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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半导体器件可靠性与失效分析微电子
1.功能失效：指器件不能按照设计要求正常工作，如逻辑门无法实现
正确的逻辑功能。
2.电气失效：指器件发生电气故障，如短路、开路、漏电等。
3.热失效：由于器件内部寄生电阻、封装散热不良等原因，导致器件
温度升高，超过其承受范围，从而导致失效。
4.机械失效：指器件由于外力作用或压力过大等原因，发生物理损坏，如断裂、划伤等。
5.等离子体效应：在高电压或高频环境下，会产生等离子体，从而对
半导体器件产生有害影响。
为提高半导体器件的可靠性，需要进行失效分析，以了解器件失效的
原因
1.失效模式分析：对不同类型的失效进行分类和描述，以便查找相应
的失效原因。
2.加速寿命测试：通过在高温、高电压、高湿度等恶劣条件下进行长
时间测试，模拟器件在实际使用中的环境，加速失效过程，以便提前发现
问题。
3.失效分析方法：包括光学显微镜、电子显微镜、故障定位分析、X
射线衍射等多种方法，用于观察器件失效的具体细节，并找出失效的原因。
4.剖析和分析失效原因：通过对失效器件的分析和试验，找出失效的
原因和机理，如晶体缺陷、金属线断裂等。
5.提高设计和工艺：根据失效分析结果，改进器件的设计和工艺，以
提高器件的可靠性。
总之，半导体器件可靠性与失效分析在微电子领域中具有重要的意义，它不仅能提高半导体器件的可靠性，还能为微电子系统的设计和制造提供
理论指导和实践经验。
随着技术的进一步发展，可靠性和失效分析将继续
成为微电子行业的研究热点。
半导体元器件可靠性及其制造分析摘要：半导体元器件较高可靠性以及制造的实现，是产品质量保证的重要指标，有效满足了人们生产生活的需要，促进了工业化建设的发展。
并且半导体元器件可靠性要从构思设计到使用报废全过程贯穿始终，为了充分发挥半导体元器件的作用，本文阐述了半导体元器件可靠性的主要内容与半导体元器件常见的失效分布及失效，对半导体元器件可靠性试验及可靠性筛选与制造进行了探讨分析。
关键词：半导体元器件；可靠性；内容；失效；分布；试验；筛选；制造半导体产品主要应用于工业方面，现在半导体制造技术是一些工业生产的关键技术，没有半导体元器件制造技术许多工业生产就无法进行。
半导体元器件具有重量轻、体积较小、功耗低以及较高可靠性等特征。
但是其由于构成设备和系统功能较复杂以及器件数量不断增多，而且使用环境比较严酷，导致半导体元器件退化和失效现象比较普遍。
基于此，以下就半导体元器件可靠性及其制造进行分析。
一、半导体元器件可靠性的主要内容分析半导体元器件的可靠性是在一定的时间和条件下实现预定功能的能力，它对规定条件、时间和规定功能有很大影响，通常可以用“概率”来衡量半导体元器件在规定时间内完成预定功能的能力大小。
半导体元器件的可靠性工作从设计开始就应进行质量控制，在器件生产后筛选抽样检测，对可靠性进行试验，并对器件进行初步分析、情况调查、外观检查和特性检测，对失效模式分类，进行失效机理分析、电分析、显微分析和先进设备分析，找出失效模式和机理，制定纠正措施，对器件设计、生产和测试进行反馈并加以改进。
二、半导体元器件常见的失效分布及失效分析1、半导体元器件失效分布的分析。
半导体元器件可靠性数量特征和其失效分布有很大的关系，不同的失效分布类型处理方式也不同。
基于半导体元器件自身特征，在没有恶劣外界条件影响情况下，早期失效最为明显，偶然失效期较长，失效率有缓慢下降的整体趋势。
半导体元器件的失效分布类型主要包括：第一、早期失效期。
半导体器件键合失效模式及机理分析范士海【摘要】This paper analyzed the effect of non-proper wire bonding process and packaging process on wire bonding failure by typical FA cases.Through detailed analysis of influential factors of wire bonding process parameter and environmental factors of packaging,and the summary of failure mode of wire bonding,the intrinsic failure mechanism of wire bonding caused by non-proper wire bonding process and packaging process is posed,and the using measures to control devices with defects are proposed,too.%本文通过对典型案例的介绍,分析了键合工艺不当,以及器件封装因素对器件键合失效造成的影响.通过对键合工艺参数以及封装环境因素影响的分析,以及对各种失效模式总结,阐述了键合工艺不当及封装不良,造成键合本质失效的机理;并提出了控制有缺陷器件装机使用的措施.【期刊名称】《环境技术》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】9页(P54-61,65)【关键词】键合工艺;半导体器件;键合失效;本质失效【作者】范士海【作者单位】航天科工防御技术研究试验中心,北京 100854【正文语种】中文【中图分类】TN405.96引言半导体封装内部芯片和外部管脚以及芯片之间的连接起着确立芯片和外部的电气连接的重要作用。
半导体器件失效原因深度剖析和改善策略建议摘要：半导体器件在电子设备中起着关键的作用，但由于各种原因，它们可能会出现失效问题。
本文将深度剖析半导体器件的失效原因，并提出相应的改善策略建议。
目的是提高半导体器件的可靠性并延长其使用寿命。
1. 引言半导体器件是现代电子设备中不可或缺的部分，包括二极管、晶体管、集成电路等。
然而，由于多种原因，这些器件可能会出现失效，导致设备的不稳定性和故障。
因此，我们需要深入分析半导体器件的失效原因，并提出相应的改善策略。
2. 半导体器件失效原因2.1 电热应力电热应力是最常见的半导体器件失效原因之一。
当器件在工作时受到高温和电流的同时作用，电热应力就会发生，导致金属和半导体之间的连接出现问题。
这可能导致电阻增加、电流不稳定等问题。
2.2 电压过高过高的电压也是半导体器件失效的原因之一。
当器件承受超过其额定电压的电压时，电子会发生击穿现象，导致器件损坏。
因此，正确选择适当的电压水平非常重要。
2.3 电磁干扰电磁干扰是另一个可能导致半导体器件失效的原因。
当器件受到外部电磁波的影响时，可能会引发干扰和干扰，导致器件的性能下降。
因此，需要采取措施来防止电磁干扰对器件的影响。
2.4 加工缺陷半导体器件的加工质量直接影响其可靠性。
如果加工中存在缺陷，例如金属残留、不良的焊接等，就会导致器件的失效。
因此，提高加工工艺的质量控制至关重要。
2.5 环境影响环境因素，例如湿度、温度变化和化学物质的接触，也可能导致半导体器件的失效。
湿度可能导致电路板的腐蚀，温度变化可能导致器件的热膨胀和收缩，而与化学物质的接触可能导致化学反应。
因此，需要在设计和使用过程中考虑环境因素。
3. 改善策略建议3.1 优化散热设计为了降低电热应力对半导体器件的影响，需要优化散热设计。
增加散热片的大小、改进散热通道、采用高导热材料等都是有效的改善措施。
此外，可以考虑增加散热风扇或热管来加强散热效果。
3.2 电压保护电路为了防止电压过高导致半导体器件的损坏，可以引入电压保护电路。
（二）半导体集成电路的失效机理及其预防措施半导体集成电路的失效机理及其预防措施半导体集成电路的失效机理及其预防措施（（小结小结））Xie Meng-xian. (电子科大，成都市)因为集成电路是由许多元器件组成的，所以其中元器件的失效必然会导致集成电路的失效，然而引起半导体集成电路（IC ）失效的机理尚不仅如此，实际上还要复杂得多，有关系到设计方面的，也有关系到工艺方面的。
与集成电路设计密切相关的、能够做到部分或者完全避免的一些失效机理，主要有如下11种。
（1）静电放电静电放电（（ESD ）：IC 端头上积累的静电电荷可以产生很高的电压，从而会引起p-n 结击穿（造成短路或者大的漏电流）、或者使栅氧化层马上击穿或经过一段时间以后穿通。
为了防止静电放电所引起的失效，首先，在多数管脚上需要设置抗ESD 的保护器件；但连接到衬底的管脚、或者连接到大面积扩散区上的管脚（例如与npn 晶体管集电极相连的管脚），则不需要加保护器件。
其次，对于采用薄发射极氧化物工艺的BJT ，与管脚相连的内引线不能在薄的发射极氧化层上走线（穿越），否则可能引起薄发射极氧化层的击穿；不过对于采用较厚发射极氧化物的标准双极工艺而言，就不必考虑这种限制。
此外，在使用IC 时也要特别注意防止静电的产生和积累，如采用静电屏蔽，腕带、电烙铁和工作台要接地，室内要保持一定的湿度等。
（2）电迁移电迁移：：IC 在大电流、高温下、长时间工作之后，就有可能产生电迁移失效，即出现金属电极连线发生断裂（开路）或者短路的现象。
防止电迁移的根本措施就是限制通过连线的最大电流（这与金属成分、厚度和温度有关）。
对于不穿越氧化层的导线，单位宽度上的电流一般要小于2mA/μm ；而对于穿越氧化层的导线，一般要小于1mA/μm 。
金属层的厚度和宽度越大，则抗电迁移的能力就越强。
另外，改进电迁移的主要措施有如：在电极金属Al 中掺入原子质量较大的Cu （0.5%～4%），这可使大电流承受能力提高5～10倍；采用耐热性好的势垒金属等。
半导体器件可靠性与失效分析引言：随着电子技术的不断发展，半导体器件在现代电子产品中发挥着至关重要的作用。
然而，由于半导体器件中存在着各种可能的失效机制，如漏电、击穿、热失效、氧化、迁移、应力等，因此对半导体器件的可靠性和失效分析进行深入研究对于保证电子产品的稳定工作和提高其寿命至关重要。
一、半导体器件的可靠性评估方法1.基于故障数据的可靠性评估方法：通过从大量的故障数据中提取出各种失效机制的特征参数，建立数学模型，从而预测和评估半导体器件的寿命和可靠性。
2.加速寿命试验方法：通过在实验室中对半导体器件施加高温、高电压、高湿等加速环境条件，加速其失效过程，得到失效时间与环境条件之间的关系，并在此基础上预测出正常使用条件下的寿命。
3.可靠性物理模型方法：通过对半导体器件内部结构和加工工艺进行深入分析和理解，建立器件的失效物理模型，从而直接预测失效机制和失效时间。
二、半导体器件失效分析方法1.失效分析的基本流程：a.收集失效器件并对其进行初步检测和筛选。
b.进行失效分析前的预处理操作，如外观检查、器件参数测试等。
c.施加不同的电压、电流和温度等条件，以及应力加速实验，观察和记录失效器件的失效特点和失效模式。
d.利用各种现代测试设备和分析手段，如电镜、扫描隧道显微镜、探针站等，对失效区域及元件内部的结构和性能进行深入分析。
e.通过失效分析技术和经验，找出失效根源和失效机制，并给出改进措施和提高器件可靠性的建议。
2.失效分析的常用技术和方法：a.毛细管技术：通过毛细管效应，观察电导材料中的微孔，从而检测出隐蔽的电导通道。
b.扫描电镜技术：通过扫描电镜的高分辨率成像，分析器件表面的异常情况，如磨损、腐蚀、裂纹等。
c.能谱分析技术：使用能谱仪对失效器件进行元素分析，以确定是否存在金属污染或元素组成异常。
d.探针测试技术：使用探针测试仪对器件的电路连通性和参数进行测试，找出可能存在的故障点。
e.热分析技术：通过热敏电阻或红外热像仪等热分析设备，观察器件在失效前后的温度变化情况，以判断是否因温度引起器件失效。
半导体元器件的制造工艺及其失效一、元器件概述1、元器件的定义：欧洲空间局ESA标准中的定义：完成某一电子、电气和机电功能，并由一个或几个部分构成而且一般不能被分解或不会破坏的某个装置。
GJB4027-2000《军用电子元器件破坏性物理分析方法》中的定义：在电子线路或电子设备中执行电气、电子、电磁、机电或光电功能的基本单元，该基本单元可由一个或多个零件组成，通常不破坏是不能将其分解的。
2、元器件的分类：两大类a）元件：在工厂生产加工时不改变分子成分的成品，本身不产生电子，对电压、电流无控制和变换作用。
b）器件：在工厂生产加工时改变了分子结构的成品，本身能产生电子，对电压电流的控制、变换(放大、开关、整流、检波、振荡和调制等)，也称电子器件。
分类(来源：2007年版的《军用电子元器件合格产品目录》)•3、电气元件（1）电阻最可靠的元器件之一，失效模式：开路、机械损伤、接点损坏、短路、绝缘击穿、焊接点老化造成的电阻值漂移量超过容差。
•（2）电位器失效模式：接触不良、滑动噪声大、开路等。
（3）二极管（4）集成电路失效模式：漏电或短路，击穿特性劣变，正向压降劣变，开路可高阻失效机理：电迁移，热载流子效应，与时间相关的介质击穿(TDDB)，表面氧化层缺陷，绝缘层缺陷，外延层缺陷（5）声表面波器件（6）MEMS压力传感器MEMS器件的主要失效机理：a.粘附两个光滑表面相接触时，在力作用下粘附在一起的现象；b.蠕变机械应力作用下原子缓慢运动的现象；变形、空洞；c.微粒污染阻碍器件的机械运动；d.磨损尺寸超差，碎片卡入；e.疲劳断裂疲劳裂纹扩展失效。
（7）真空电子器件(vacuum electronic device)指借助电子在真空或者气体中与电磁场发生相互作用，将一种形式电磁能量转换为另一种形式电磁能量的器件。
具有真空密封管壳和若干电极，管内抽成真空，残余气体压力为10-4～10-8帕。
有些在抽出管内气体后，再充入所需成分和压强的气体。
广泛用于广播、通信、电视、雷达、导航、自动控制、电子对抗、计算机终端显示、医学诊断治疗等领域。
真空电子器件按其功能分为：实现直流电能和电磁振荡能量之间转换的静电控制电子管；将直流能量转换成频率为300兆赫～3000吉赫电磁振荡能量的微波电子管；利用聚焦电子束实现光、电信号的记录、存储、转换和显示的电子束管；利用光电子发射现象实现光电转换的光电管；产生X射线的X射线管；管内充有气体并产生气体放电的充气管；以真空和气体中粒子受激辐射为工作机理，将电磁波加以放大的真空量子电子器件等。
自20世纪60年代以后，很多真空电子器件已逐步为固态电子器件所取代，但在高频率、大功率领域，真空电子器件仍然具有相当生命力，而电子束管和光电管仍将广泛应用并有所发展。
[1] 真空电子器件里面就包含真空断路器，真空断路器具有很多优点，所以在变电站上应用很多。
真空断路器已被快易优收录，由于采用了特殊的真空元件，随着近年来制造水平的提高，灭弧室部分的故障明显降低。
真空灭弧室无需检修处理，当其损坏时，只能采取更换。
真空断路器运行中发生的故障以操作机构部分所占比重较大，其次为一次导电部分，触头导电杆等。
二、元器件制造工艺与缺陷1、芯片制造缺陷的分类：全局缺陷：光刻对准误差、工艺参数随机起伏、线宽变化等；在成熟、可控性良好的工艺线上，可减少到极少，甚至几乎可以消除。
局域缺陷：氧化物针孔等点缺陷，不可完全消除，损失的成品率更高。
点缺陷：冗余物、丢失物、氧化物针孔、结泄漏来源：灰尘微粒、硅片与设备的接触、化学试剂中的杂质颗粒。
2、混合集成电路的失效混合集成电路工艺：IC工艺：氧化、扩散、镀膜、光刻等厚膜工艺：基板加工、制版、丝网印刷、烧结、激光调阻、分离元器件组装等薄膜工艺：基板加工、制版、薄膜制备、光刻、电镀等3、失效原因：元器件失效：31%互连失效、23%引线键合失效、21%芯片粘结不良等沾污失效。
关于混合集成电路：按制作工艺，可将集成电路分为：（1）半导体集成电路（基片：半导体）即：单片集成电路（固体电路）工艺：半导体工艺（扩散、氧化、外延等）（2）膜集成电路（基片：玻璃、陶瓷等绝缘体）工艺：薄膜集成电路——真空蒸镀、溅射、化学气相沉积技术厚膜集成电路——浆料喷涂在基片上、经烧结而成（丝网印刷技术）（3）混合集成电路（Hybrid Integrated Circuit），特点：充分利用半导体集成电路和膜集成电路各自的优点，达到优势互补的目的；工艺：用膜工艺制作无源元件，用半导体IC或晶体管制作有源器件。
三种集成电路的比较见下表：第三章微电子封装技术与失效1、微电子封装的分级：零级封装：通过互连技术将芯片焊区与各级封装的焊区连接起来；一级封装(器件级封装)：将一个或多个IC芯片用适宜的材料封装起来，并使芯片的焊区与封装的外引脚用引线键合(WB)、载带自动焊(TAB)和倒装焊(FC)连接起来，使之成为有功能的器件或组件，包括单芯片组件SCM和多芯片组件MCM两大类。
二级封装(板极封装)：将一级微电子封装产品和无源元件一同安装到印制板或其他基板上，成为部件或整机。
三级封装(系统级封装)：将二极封装产品通过选层、互连插座或柔性电路板与母板连接起来，形成三维立体封装，构成完整的整机系统(立体组装技术)。
2、微电子的失效机理1）热/机械失效a 热疲劳：疲劳失效主要是由于电源的闭合和断开引起热应力循环，造成互连焊点变形，最终产生裂纹失效分析例子——连接器的过机械应力疲劳损伤样品：SMA连接器(阴极)现象：外部插头(阳极)与该SMA接头连接不紧，装机前插拔力检验合格失效模式：接触不良插孔周边绝缘介质有较深的插痕偏离的半圆夹片根部有裂纹半圆片裂纹断面蠕变材料在长时间恒温、恒压下，即使应力没有达到屈服强度，也会慢慢产生塑性变形的现象蠕变导致焊点断裂b脆性断裂当应力超过某一值时，陶瓷、玻璃和硅等脆性材料易发生脆性断裂。
断裂一般发生在有初始裂纹和刻痕的地方，当原有裂纹扩展到器件的有源区时，器件将失效。
c塑性变形当应力超过材料的弹性限度或屈服点时，将发生塑性变形(永久)：金属：电阻升高或开裂陶瓷等脆性材料：开裂MEMS系统：影响精度甚至不能正常工作封装界面层分层粘连在一起的不同层之间出现剥离或分离的现象原因：表面缺陷、表面存在水汽和挥发物材料不均或表面粗糙等塑封件因热膨胀系数不同，温度变化大时会出现；塑封件因吸收过多潮气，在受热例如焊接过程中出现分层(爆米花现象)；BGA封装中，模塑料与基体界的界面及粘胶处易发生水汽爆裂。
d应力迁移(Stress Migration)引子：铜互连替代铝互连，虽然铜的电阻率较低，抗电迁移和应力迁移能力强，但应力迁移诱生空洞，导致电阻增大甚至完全断裂出现条件：应力梯度—绝缘介质与铜之间的热失配所致位置：通孔和金属连线边缘等应力集中区域影响因素：应力、应力梯度、互连结构、工作温度、金属介质界面粘附性、互连材料的微观结构铜导线上的应力迁移空洞3、电致失效1）电迁移(Electronic Migration)强电流经过金属线时，金属离子等会在电流及其他因素相互作用下移动并在线内形成孔隙或裂纹的现象原因：电场作用下金属离子扩散所致，不同材料机制不同：焊点：晶格扩散铝互连线：晶界扩散铜互连线：表面扩散驱动力：电子与离子动量交换和外电场产生的综合力、非平衡态离子浓度产生的扩散力、机械应力、热应力影响因素：几何因素：长度、线宽、转角、台阶、接触孔等材料性质：铜最好、铝较差、铝铜合金介于其中。
2）金属迁移失效模式：金属互连线电阻值增大或开路。
失效机理：电子风效应，产生条件：电流密度大于10E5A/cm2高温纠正措施：高温淀积，增加铝颗粒直径，掺铜，降低工作温度，减少阶梯，铜互连、平面化工艺互连线和焊点的电迁移3）闩锁效应(Latch-up)寄生PNPN效应由于MOS管存在寄生晶体管效应(CMOS管下面会构成多个晶体管，它们自身可能构成一个电路)，若电路偶然出现使该寄生晶体管开通的条件，则寄生电路会极大影响正常电路的动作，使原MOS电路承受大于正常状态很大的电流，可使电路迅速烧毁。
闩锁状态下器件在电源与地之间形成短路，造成大电流、过电应力和器件损坏通信接口集成电路的闩锁失效4）热载流子效应(Hot Carrier Injection栅极电压Vg小于漏极电压Vd时，栅极绝缘膜下的沟道被夹断，漏极附近电场增高；源极流经此区的电子成为热电子，碰撞增多-漏极雪崩热载流子；注入栅极二氧化硅膜中，使其产生陷阱和界面能级，阈值电压增加，氧化层电荷增加或波动不稳，器件性能退化（6）与时间相关的介质击穿(Time Dependent Dielectric Breakdron)击穿模型：I/E(空穴击穿)，E(热化学击穿)I/E模型：电子穿越氧化膜®产生电子陷阱和空穴陷阱+电子空穴对®空穴隧穿回氧化层，形成电流®空穴易被陷阱俘获®在氧化层中产生电场®缺陷处局部电流不断增加，形成正反馈®陷阱互相重叠并连成一个导电通道时，氧化层被击穿。
E模型：热动力学过程，处于热应力和外加电场下的偶极子相互作用破坏了Si-O键而产生击穿。
4、电化学失效金属迁移从键合焊盘处开始的金属枝晶生长，是一金属离子从阳极区向阴极区迁移的电解过程。
现象：桥连区的泄漏电流增加，甚至短路迁移离子：Ag,Pb,Sn,Au,Cu预防银迁移的方法：使用银合金；在布线布局设计时，避免细间距相邻导体间的电流电位差过高；设置表面保护层；清洗助焊剂残留物。
腐蚀出现条件：封装内存在潮气和离子沾污物本质：电化学反应混合集成电路的电化学腐蚀。
金属间化合物优点：提高结合力，缺点：过量的金属间化合物会使局部脆化。
