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集成电路可靠性设计与评价
本书是集成电路领域本科教育教学改革试点工作（简称“101计划”）系列教材之一。
全书分为三个部分，共9章，分别是：第一部分集成电路可靠性基础，介绍了可靠性数学基础、失效机理等内容；第二部分集成电路可靠性设计，介绍了集成电路可靠性设计基础、集成电路可靠性仿真方法及可靠性的工艺保证等内容；第三部分集成电路可靠性评价，介绍了集成电路失效分析、可靠性试验和可靠性评价等内容。
本书可作为高等学校电子科学与技术及集成电路科学与工程一级学科的集成电路设计与集成系统、微电子科学与工程等电子信息大类本科专业的教材，也可作为相关工程技术人员的参考书。
作者：
主编 尤政 副主编 缪向水 雷鑑铭
定价：
86.00 元
出版时间：
2026-03-06
ISBN：
978-7-04-065368-7
物料号：
65368-00
读者对象：
高等教育
一级分类：
电气/电子信息/自动化类
二级分类：
电气/自动化专业课
三级分类：
其他
重点项目：
基础学科系列“101计划”教材
版面字数：
570.00千字
开本：
16开
装帧形式：
精装
页数：
392
最新印次时间：
2026年07月
- 目录
- 前辅文
- 第一部分 集成电路可靠性基础
- 第1章 绪论
- 1.1 集成电路可靠性技术
- 1.1.1 可靠性技术的发展
- 1.1.2 可靠性技术的基本内容
- 1.1.3 集成电路可靠性技术的重要性和面临的挑战
- 1.1.1 可靠性技术的发展
- 1.2 集成电路的可靠性评价和可靠性评估
- 1.2.1 基于概率统计的传统可靠性评价
- 1.2.2 基于失效物理的可靠性评估
- 1.2.3 基于可靠性仿真的可靠性评估
- 1.2.1 基于概率统计的传统可靠性评价
- 1.1 集成电路可靠性技术
- 第2章 可靠性的数学基础
- 2.1 产品故障模型及可靠性指标
- 2.1.1 产品可靠性的定义
- 2.1.2 概率论与统计学基础
- 2.1.3 产品故障模型
- 2.1.4 评定产品可靠性的数量指标
- 2.1.1 产品可靠性的定义
- 2.2 常见的寿命分布函数
- 2.2.1 连续型寿命分布
- 2.2.2 离散型寿命分布
- 2.2.3 多维寿命分布
- 2.2.4 寿命分布类
- 2.2.1 连续型寿命分布
- 2.3 可靠性的系统模型
- 2.3.1 系统图与可靠性框图
- 2.3.2 不可修复系统可靠性
- 2.3.3 可修复系统和网络系统
- 2.3.1 系统图与可靠性框图
- 本章习题
- 2.1 产品故障模型及可靠性指标
- 第3章 失效机理
- 3.1 晶圆级失效机理
- 3.1.1 热载流子效应
- 3.1.2 与时间有关的栅介质击穿
- 3.1.3 电迁移
- 3.1.4 PMOSFET负温度偏置不稳定性
- 3.1.5 CMOS电路的闩锁效应
- 3.1.6 制程整合引入的损伤
- 3.1.1 热载流子效应
- 3.2 与封装有关的失效机理
- 3.2.1 封装材料α射线引起的软误差
- 3.2.2 水汽引起的分层效应
- 3.2.3 金属化腐蚀
- 3.2.4 3D封装电路的常见失效机理
- 3.2.1 封装材料α射线引起的软误差
- 3.3 与应用有关的失效机理
- 3.3.1 静电放电损伤
- 3.3.2 与铝有关的界面效应
- 3.3.3 辐射损伤
- 3.3.4 热应力（疲劳）
- 3.3.1 静电放电损伤
- 3.4 宽禁带半导体器件相关的失效物理
- 3.4.1 氮化镓器件与芯片相关的失效物理
- 3.4.2 碳化硅器件电应力相关的失效物理
- 3.4.3 宽禁带半导体器件相关的辐射效应
- 3.4.1 氮化镓器件与芯片相关的失效物理
- 3.5 新材料和新工艺引入的失效机理
- 3.5.1 新材料引入的失效机理
- 3.5.2 新工艺引入的失效机理
- 3.5.1 新材料引入的失效机理
- 3.1 晶圆级失效机理
- 第1章 绪论
- 第二部分 集成电路可靠性设计
- 第4章 集成电路可靠性设计基础
- 4.1 可靠性设计的基本概念
- 4.1.1 必要性
- 4.1.2 分类
- 4.1.3 可靠性设计的特点
- 4.1.1 必要性
- 4.2 基于失效物理的可靠性设计
- 4.2.1 基于失效物理的电路设计
- 4.2.2 基于失效物理的工艺设计
- 4.2.3 基于失效物理的器件结构设计
- 4.2.4 失效物理对版图设计规则的指导
- 4.2.1 基于失效物理的电路设计
- 4.3 常规可靠性设计技术
- 4.3.1 降额设计
- 4.3.2 冗余设计
- 4.3.3 灵敏度分析
- 4.3.4 最坏情况分析
- 4.3.1 降额设计
- 4.1 可靠性设计的基本概念
- 第5章 集成电路可靠性仿真方法
- 5.1 概述
- 5.1.1 集成电路可靠性仿真与应用
- 5.1.2 集成电路的失效机理与老化
- 5.1.3 电路可靠性影响
- 5.1.1 集成电路可靠性仿真与应用
- 5.2 可靠性仿真方法
- 5.2.1 基于器件退化模型的电路可靠性仿真方法
- 5.2.2 基于失效等效电路模型的可靠性仿真方法
- 5.2.1 基于器件退化模型的电路可靠性仿真方法
- 5.3 器件老化模型
- 5.3.1 电迁移模型
- 5.3.2 热载流子效应模型
- 5.3.3 偏置温度不稳定性模型
- 5.3.4 经时击穿模型
- 5.3.1 电迁移模型
- 5.4 可靠性仿真工具
- 5.4.1 国内可靠性仿真工具
- 5.4.2 国外商业可靠性仿真工具
- 5.4.3 基于OMI的可靠性仿真工具
- 5.4.4 可靠性仿真应用实例
- 5.4.1 国内可靠性仿真工具
- 5.1 概述
- 第6章 可靠性的工艺保证
- 6.1 产品可靠性与工艺过程控制
- 6.1.1 产品可靠性与生产成品率的“正相关”关系
- 6.1.2 产品成品率与制造过程控制
- 6.1.3 可靠性工艺保证的关键技术
- 6.1.1 产品可靠性与生产成品率的“正相关”关系
- 6.2 工艺参数监测与测试结构
- 6.2.1 工艺参数监测技术
- 6.2.2 监测方块电阻的微电子测试结构
- 6.2.3 测量金属–半导体接触电阻的测试结构
- 6.2.1 工艺参数监测技术
- 6.3 工序能力分析和6s设计
- 6.3.1 工序能力指数与工艺成品率
- 6.3.2 6s设计技术
- 6.3.1 工序能力指数与工艺成品率
- 6.4 统计过程控制
- 6.4.1 SPC与控制图
- 6.4.2 控制图的核心技术：控制限以及受控/失控判断规则
- 6.4.3 常规控制图
- 6.4.4 适用于微电路生产的特殊控制图
- 6.4.1 SPC与控制图
- 6.1 产品可靠性与工艺过程控制
- 第4章 集成电路可靠性设计基础
- 第三部分 集成电路可靠性评价
- 第7章 失效分析
- 7.1 失效分析的内容和程序
- 7.1.1 失效分析的目的及作用
- 7.1.2 失效分析的流程和通用原则
- 7.1.3 失效分析报告
- 7.1.4 破坏性物理分析
- 7.1.1 失效分析的目的及作用
- 7.2 失效模型
- 7.2.1 界限模型
- 7.2.2 耐久模型
- 7.2.3 应力–强度模型
- 7.2.4 基于反应速度论的模型
- 7.2.5 最弱环模型
- 7.2.6 累积损伤模型
- 7.2.7 竞争失效模型
- 7.2.1 界限模型
- 7.3 微分析技术
- 7.3.1 微分析技术的物理基础
- 7.3.2 常用的微分析技术简介
- 7.3.1 微分析技术的物理基础
- 7.4 失效分析举例
- 7.4.1 芯片浪涌烧毁失效分析案例
- 7.4.2 集成电路失效分析案例
- 7.4.3 芯片焊料层失效分析案例
- 7.4.1 芯片浪涌烧毁失效分析案例
- 7.1 失效分析的内容和程序
- 第8章 可靠性试验
- 8.1 可靠性试验概述
- 8.1.1 可靠性试验的概念
- 8.1.2 可靠性试验依据
- 8.1.3 可靠性试验分类
- 8.1.1 可靠性试验的概念
- 8.2 可靠性试验方法
- 8.2.1 电学试验
- 8.2.2 环境试验
- 8.2.3 机械试验方法
- 8.2.1 电学试验
- 8.3 可靠性试验方案制定
- 8.3.1 试验选择
- 8.3.2 试验条件
- 8.3.3 抽样方法
- 8.3.4 试验判据
- 8.3.1 试验选择
- 8.4 可靠性试验方案实例
- 8.4.1 产品详细规范
- 8.4.2 产品检测试验大纲
- 8.4.1 产品详细规范
- 8.1 可靠性试验概述
- 第9章 集成电路可靠性评价
- 9.1 常用的集成电路可靠性评价标准和规范
- 9.1.1 国家军用标准——GJB 548
- 9.1.2 固态技术协会标准——JESD22
- 9.1.3 日本电子和信息技术产业协会标准——EIAJ ED–4701
- 9.1.4 美国军用标准——MIL–STD–883
- 9.1.1 国家军用标准——GJB 548
- 9.2 集成电路主要失效机理的可靠性评价
- 9.2.1 热载流子注入效应
- 9.2.2 与时间有关的栅介质击穿
- 9.2.3 金属互连线的电迁移
- 9.2.4 PMOSFET负偏置温度不稳定性
- 9.2.5 单粒子效应
- 9.2.6 电离总剂量效应
- 9.2.1 热载流子注入效应
- 9.3 产品级/封装可靠性评价
- 9.3.1 寿命测试项目
- 9.3.2 环境测试项目
- 9.3.3 耐久性测试项目
- 9.3.1 寿命测试项目
- 9.4 温升及热阻评价
- 9.4.1 结温和热阻
- 9.4.2 结温升测试技术
- 9.4.1 结温和热阻
- 9.1 常用的集成电路可靠性评价标准和规范
- 第7章 失效分析
- 前辅文
