Wire Bonding in Microelectronics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:McGraw-Hill

作者:Harman, George G./ Imaps

出品人:

页数:290

译者:

出版时间:

价格:1022.00元

装帧:HRD

isbn号码:9780070326194

丛书系列:

图书标签:

• Wire bonding
• Microelectronics
• Semiconductor packaging
• Interconnection technology
• Assembly
• Reliability
• Materials science
• Manufacturing
• Quality control
• Failure analysis

好的，以下是一份关于《半导体封装与集成电路可靠性工程》的图书简介： --- 半导体封装与集成电路可靠性工程 内容提要 本书系统深入地探讨了现代集成电路（IC）封装技术及其对整个电子系统可靠性的决定性影响。随着半导体器件特征尺寸的不断缩小和工作频率的持续提升，封装已不再仅仅是提供电气连接和物理保护的“外壳”，而是成为影响器件性能、寿命和系统可靠性的核心技术环节。本书旨在为半导体工程师、封装设计师、质量控制专业人员以及相关领域的研究人员提供一套全面、前沿且实用的理论框架与实践指导。 全书结构严谨，内容涵盖从材料科学基础到先进封装结构设计，再到复杂的热应力与电学分析的多个维度。我们侧重于解析在实际工程应用中遇到的关键挑战，特别是封装材料的选型、键合界面工程、热管理策略以及长期可靠性评估方法。 第一部分：基础理论与封装材料科学 第一章：集成电路封装概论与发展趋势 本章首先界定了现代半导体封装的地位与作用，从传统的引线键合（Wire Bonding）技术背景出发，引向当前以倒装芯片（Flip Chip）、系统级封装（SiP）和先进封装（Advanced Packaging）为代表的技术前沿。深入分析了摩尔定律在封装领域所面临的瓶颈，探讨了异构集成、三维集成（3D IC）的必要性及其带来的新挑战。重点阐述了封装对信号完整性（SI）和电源完整性（PI）的影响，为后续的深入分析奠定了基础。 第二章：关键封装材料的特性与选择 封装的性能很大程度上取决于所用材料的特性。本章详细剖析了用于半导体封装的几类核心材料： 1. 封装树脂（EMC/Mold Compounds）：着重于热膨胀系数（CTE）失配的物理模型、吸湿性对可靠性的影响、以及低应力树脂的开发方向。 2. 底层介质（Substrate）材料：对比了有机基板（BT树脂、聚酰亚胺）和陶瓷基板的介电性能、热导率和机械强度。特别关注高频应用中低损耗材料（如PTFE基材）的应用条件。 3. 互连材料：深入讨论了焊锡（Solder Alloys）的相变特性、疲劳机制以及无铅化带来的挑战。对铜柱（Copper Pillar）和微凸点（Microbumps）的润湿性、共晶形成过程进行了详尽的力学分析。 第三章：热力学与机械应力分析基础 封装结构是多材料、多界面的复杂复合体。本章聚焦于热机械行为的量化分析。详细介绍了 CTE 失配引起的应力集中区域的识别方法，包括芯片/封装体界面、焊点/焊盘界面。运用有限元方法（FEM）的基础原理，指导读者如何建立精确的应力模型，预测在温度循环（Thermal Cycling, TC）和高低温储存（HTSL）条件下的潜在失效模式，如焊点裂纹扩展和芯片边缘的机械损伤。 第二部分：先进互连技术与封装结构设计 第四章：倒装芯片（Flip Chip）技术精要 倒装芯片技术是实现高I/O密度和优异电气性能的关键。本章全面解析了倒装芯片的键合工艺流程，从凸点制作（Bump Fabrication，包括电镀和沉积工艺）到回焊（Reflow）过程中的优化。重点讨论了凸点几何形状对接触电阻、热阻和机械稳定性的影响。此外，对使用超薄引线（Ultra-Thin Die）的倒装芯片封装中的应力管理策略进行了深入探讨。 第五章：系统级封装（SiP）与异构集成 随着单一芯片性能提升的极限，SiP通过在同一封装内集成多种功能芯片（如处理器、存储器、射频前端）成为主流。本章探讨了SiP的设计哲学，包括模块化设计、芯片间的通信接口和热隔离技术。详细阐述了如何管理不同功能芯片之间的功耗密度差异，确保整个系统的热稳定性。内容还延伸至扇出型晶圆级封装（Fan-Out Wafer Level Packaging, FOWLP）的结构优势及其对薄型设备设计的贡献。 第六章：高密度布线与基板设计 本章聚焦于实现高速信号传输的基板布线技术。深入分析了互连线的电感、电容和串扰效应，并提供了优化布局和走线以降低信号衰减和反射的工程准则。讨论了高层数、高密度互连（HDI）基板的制造工艺限制，特别是微过孔（Microvia）的形成与可靠性问题。 第三部分：可靠性工程与失效分析 第七章：封装可靠性测试标准与方法 可靠性是评估封装设计是否满足使用寿命要求的核心指标。本章详细解读了主要的行业标准，如JESD22系列规范（包括温度循环、高湿偏压、加速老化等）。重点介绍可靠性测试的加速因子（Acceleration Factor）模型建立，指导工程师如何将短期加速测试结果外推至预期的产品使用寿命。对预生产阶段的工艺控制和批次间一致性验证的重要性进行了强调。 第八章：关键失效模式的机理分析 理解失效的根本原因至关重要。本章系统分析了封装中最常见的几种失效机制： 1. 电迁移（Electromigration, EM）：在金属互连线和焊点中的离子迁移现象及其寿命预测模型。 2. 焊点疲劳（Solder Fatigue）：热循环导致的低周疲劳和高周疲劳的差异性分析，以及柯芬-曼森（Coffin-Manson）关系的实际应用。 3. 潮汽敏感性（Moisture Sensitivity）：评估封装体吸湿后在回焊或高温操作中因蒸汽压力导致的内部分层（Delamination）和爆米花效应（Popcorning）。 第九章：先进无损检测与失效定位技术 对已失效或潜在缺陷的封装进行准确的无损检测是实现快速、有效纠正的关键。本章详细介绍了多种先进的无损检测（NDT）技术，包括： X射线层析成像（X-ray Tomography）：用于三维结构内部空洞、裂纹和键合缺陷的可视化。 超声波扫描声学显微镜（C-SAM）：用于检测界面结合质量和分层缺陷的定位。 热成像与电子束光电流成像（EBIC）：用于定位电气功能性故障和界面的局部过热点。 结语 本书汇集了材料科学、热力学、电磁学和统计可靠性工程的交叉知识，旨在提供一个全面的、可操作的工程指南，以应对当前及未来半导体封装领域复杂性的挑战，确保高集成度、高性能电子产品具备长期的环境适应性和运行可靠性。 ---

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