文档介绍：电子元器件可靠性物理
中国电子电器可靠性工程协会
费庆宇
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北京市南三环东路27号C1108
第一讲失效物理的概念
失效的概念
失效定义
1 特性剧烈或缓慢变化
2 不能正常工作
失效种类
1 致命性失效:如过电应力损伤
2 缓慢退化:如MESFET的IDSS下降
3 间歇失效:如塑封器件随温度变化间歇失效
失效物理的概念
定义:研究电子元器件失效机理的学科
失效物理与器件物理的区别
失效物理的用途
失效物理的定义
定义:研究电子元器件失效机理的学科
失效机理:失效的物理化学根源
举例:金属电迁移
金属电迁移
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
失效物理与器件物理的区别
撤销应力后电特性的可恢复性
时间性
失效物理的用途
1 失效分析:确定产品的失效模式、失效机理,提出纠正措施,防止失效重复出现
2 可靠性评价:根据失效物理模型,确定模拟试验方法,评价产品的可靠性
可靠性评价的主要内容
产品抗各种应力的能力
产品平均寿命
失效物理模型
应力-强度模型
失效原因: 应力>强度
强度随时间缓慢减小
如:过电应力(EOS)、静电放电(ESD)、闩锁(latch up)
应力-时间模型(反应论模型)
失效原因:应力的时间累积效应,特性变化超差。如金属电迁移、腐蚀、热疲劳