Предисловие 3
Список сокращений 5
Список условных обозначений физических величин 6
Введение 9
Глава 1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ НАДЕЖНОСТИ 19
1.1. Термины и определения в области надежности 19
1.2. Показатели надежности 21
1.3. Математическое представление показателей надежности 25
1.4. Некоторые законы распределения случайных величин, используемые в теории надежности 28
Глава 2. ВИДЫ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВИИ и ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ 39
2.1. Основные этапы жизненного цикла приборов и их связь с внешними факторами 39
2.2. Факторы внешних воздействий 42
2.3. Факторы, связанные с научно-техническим и обслуживающим персоналом 44
2.4. Конструктивно-технологические факторы 46
Глава 3. МЕХАНИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ 50
3.1. Общая характеристика механических воздействий на полупроводниковые приборы и интегральные микросхемы в составе аппаратуры 50
3.2. Реакция конструктивных элементов приборов на механические нагрузки 52
3.3. Влияние вибрационных воздействий. Резонансные характеристики 53
3.4. Ударные воздействия и их характеристики 57
3.5. Механические модели конструктивных элементов приборов и резонансные характеристики 62
Глава 4. КЛИМАТИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ И АГРЕССИВНЫЕ СРЕДЫ 65
4.1. Общая характеристика климатических факторов и климатических зон 65
4.2. Воздействие пониженных и повышенных температур 68
4.3. Воздействие влажности 69
4.4. Воздействие биологической среды и пылевых взвесей в атмосфере 70
4.5. Воздействие пониженного и повышенного давления 71
Глава 5
РАДИАЦИОННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ 72. 5.1. Общая характеристика различных видов радиации 72
5.2. Воздействие проникающей радиации на электрофизические параметры исходных материалов 75
5.3. Воздействие излучения на параметры полупроводниковых приборов и интегральных микросхем 82
Глава 6 ВОЗДЕЙСТВИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ПРИБОРЫ И ИНТЕГРАЛЬНЫЕ МИКРОСХЕМЫ 89
6.1. Общая характеристика технологического процесса изготовления полупроводниковых приборов и интегральных микросхем 89
6.2. Обработка исходного полупроводникового материала 91
6.3. Получение и обработка полупроводниковых пластин 95
6.4. Очистка поверхности пластин от загрязнений 102
6.5. Эпитаксиальное наращивание монокристаллических слоев 104
6.6. Защитные и маскирующие окисные слои на кремнии 106
6.7. Фотолитография 111
6.8. Дефекты в приборах, возникающие при формировании активных областей (диффузия, имплантация) 113
6.9. Металлизация и контакты 116
6.10. Разделение пластин на кристаллы 117
6.11. Сборка приборов и герметизация 118
Глава 7. ВОЗДЕЙСТВИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ И ИСПОЛЬЗОВАНИИ АППАРАТУРЫ 120
7.1. Входной контроль полупроводниковых приборов и интегральных микросхем при изготовлении аппаратуры 120
7.2. Подготовка полупроводниковых приборов и интегральных микросхем к монтажу в аппаратуре и особенности монтажа 123
7.3. Расположение полупроводниковых приборов и интегральных микро схем в блоках аппаратуры 124
7.4. Воздействие статического электричества на полупроводниковые приборы и интегральные микросхемы в процессе изготовления, монтажа и эксплуатации в аппаратуре 126
7.5. Воздействие тепловых и электрических режимов на приборы в составе аппаратуры 128
Глава 8. ВИДЫ И МЕХАНИЗМЫ ОТКАЗОВ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ И ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ 134
8.1. Классификация отказов 134
8.2. Понятие механизма отказов 142
8.3. Механизмы отказов металлизации в результате электромиграции 145
8.4. Механизмы коррозии и окисления металлизации 149
8.5. Механизмы отказов контактов 150
8.6. Некоторые механизмы отказов в межэлементных соединениях на основе поликремния 152
8.7. Механизмы отказов планарных структур 153
8.8. Механизм пробоя в тонком окисле и эффект горячих носителей 158
8.9. Механизмы отказов в результате действия ударных и вибрационных нагрузок 160
8.10. Некоторые механизмы отказов при радиационных воздействиях 162
Глава 9. ВИДЫ ИСПЫТАНИИ И СИСТЕМА ИСПЫТАНИИ НА НАДЕЖНОСТЬ 168
9.1. Основные принципы контроля качества приборов 168
9.2. Классификация испытаний 169
9.3. Планирование испытаний на надежность. Оперативная характеристика 173
9.4. Неразрушающие испытания 179
9.5. Контроль качества полупроводниковых приборов и интегральных микросхем по шумовым характеристикам 180
9.6. Контроль полупроводниковых структур по рекомбинационному излучению 184
9.7. Контроль тепловых параметров с использованием переходных тепловых характеристик 185
9.8. Ускоренные испытания 186
9.9. Применение жидких кристаллов для контроля приборов 190
Глава 10. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ НАДЕЖНОСТИ ПРИБОРОВ И ДИАГНОСТИКА 193
10.1. Понятие о методе распознавания образов 193
10.2. Прогнозирование надежности по виду вольт-амперных характеристик 198
10.3. Прогнозирование надежности по m-характеристикам 202
10.4. Диагностика интегральных микросхем с помощью тестовых структур 204
Глава 11. ОРГАНИЗАЦИОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОЙ РАБОТЫ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ПРИБОРОВ И ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ В АППАРАТУРЕ 208
11.1. Основные принципы обеспечения надежной работы полупроводниковых приборов и интегральных микросхем в аппаратуре 208
11.2. Система обеспечения надежной работы полупроводниковых приборов и интегральных микросхем в аппаратуре 211
11.3. Организация сбора данных по надежности полупроводниковых приборов и интегральных микросхем 220
11.4. Организация анализа отказов полупроводниковых приборов и интегральных микросхем 223
11.5. Контроль правильности применения полупроводниковых приборов и интегральных микросхем в аппаратуре 224
11.6. Некоторые аспекты организации контроля параметров полупроводниковых приборов и интегральных микросхем 226
11.7. Пути повышения отказоустойчивости интегральных микросхем 232
Заключение 241
Список литературы 249