Circuits, Interconnections, and Packaging for Vlsi (Addison-Wesley VLSI systems series) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Addison-Wesley Pub (Sd)

作者:H. B. Bakoglu

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1990-01

价格:USD 62.95

装帧:Hardcover

isbn号码:9780201060089

丛书系列:

图书标签:

• VLSI
• Circuits
• Interconnections
• Packaging
• Microelectronics
• Semiconductor
• Electrical Engineering
• Computer Engineering
• Design
• Technology
• Addison-Wesley

跨越界限：电子系统设计的精密艺术 在瞬息万变的电子技术浪潮中，每一个创新产品的诞生都离不开其背后精密的设计与整合。从微小的芯片到庞杂的系统，其性能、可靠性乃至成本，都深深根植于电子系统设计中的关键环节。本书将带领读者深入探索那些支撑着现代电子设备运行的基石——电路的精妙布局、互连的复杂网络以及封装的智慧考量。我们将拨开层层迷雾，揭示这些看似基础却至关重要的设计要素如何共同塑造着集成电路的最终形态，并直接影响着其在现实世界中的应用潜能。 第一篇：电路设计的基础与演进 我们将从最根本的层面出发，审视构成现代电子设备心脏的电路设计。这不仅仅是简单地连接开关和电阻，而是涉及对模拟和数字信号的深刻理解，以及如何利用半导体材料的特性来构建功能强大的逻辑门、放大器、振荡器乃至复杂的微处理器。我们会回顾电子电路发展的历史轨迹，从最初的真空管到晶体管的革命，再到今天集成电路的飞跃，理解每一次技术革新所带来的设计范式的转变。 半导体物理学基础： 深入理解PN结、MOSFET、BJT等基本器件的工作原理，以及它们的电学特性如何影响电路的性能。我们将探讨载流子的行为、掺杂浓度、沟道长度调制等关键参数，为后续的电路设计奠定坚实的理论基础。 模拟电路设计： 探索放大器、滤波器、稳压器等模拟电路的设计原理和实现方法。我们将关注噪声、失真、带宽、功耗等关键指标，学习如何通过巧妙的电路拓扑和器件选择来优化模拟性能，使其能够精确地处理和转换现实世界中的连续信号。 数字电路设计： 深入分析逻辑门、触发器、寄存器、计数器等基本数字元件的设计与组合，以及如何构建更复杂的组合逻辑和时序逻辑电路。我们将介绍状态机、流水线设计等概念，理解如何实现高效的数据处理和控制逻辑，为微处理器、DSP等核心部件的设计打下基础。 CMOS技术及其设计： 聚焦于当前主流的CMOS（互补金属氧化物半导体）技术，详细介绍其优势、工作原理以及在集成电路设计中的应用。我们将探讨CMOS电路的功耗特性、速度限制以及设计规则，学习如何利用其低静态功耗和高集成度来设计高性能的数字和模拟电路。 先进电路设计技术： 探讨当前电路设计的前沿领域，如低功耗设计、高速电路设计、射频电路设计以及混合信号电路设计。我们将分析在这些领域中面临的挑战，并介绍相应的解决方案和设计技巧，以适应不断变化的市场需求。 第二篇：互连的艺术：连接世界的脉络 一旦电路的功能得以实现，如何将这些微小的器件有效地连接起来，就成为了一个至关重要的问题。互连，正是连接电子元件的“血管”与“神经”，它们承载着信号的传输，决定着信息的流动速度和质量。在当今集成度日益提高的芯片中，互连不再是简单的导线，而是成为了影响性能、功耗和可靠性的重要因素。 互连的物理模型： 深入分析金属导线、通孔（vias）等互连结构的物理特性，包括电阻、电容和电感。我们将探讨集肤效应、邻近效应等在高速信号传输中的影响，理解互连线之间的耦合如何导致信号串扰和延迟。 互连网络的拓扑结构： 研究不同互连网络拓扑的优缺点，如网格、环形、星形等，以及它们在处理器、内存控制器等不同架构中的应用。我们将分析互连线的长度、宽度、间距等参数对信号完整性和整体性能的影响。 信号完整性（SI）： 详细阐述信号完整性在互连设计中的重要性。我们将学习如何识别和分析信号反射、振铃、过冲、下冲等信号失真现象，并介绍时域和频域分析方法。 串扰（Crosstalk）： 深入探讨相邻互连线之间产生的串扰现象，了解其产生机理和对信号质量的影响。我们将介绍隔离技术、屏蔽技术、差分信号传输等降低串扰的有效手段。 互连线延迟： 分析互连线延迟的来源，包括RC延迟、RCL延迟以及开关延迟。我们将学习如何通过优化布局布线、选择合适的线宽和线距来减小互连线延迟，从而提高电路的工作速度。 功耗优化： 探讨互连功耗的组成部分，如电阻损耗和动态功耗。我们将介绍降低互连功耗的设计策略，例如使用低电阻材料、优化布线密度和动态时钟门控等。 可靠性与布局布线： 关注互连的可靠性问题，如电迁移（electromigration）、应力迁移（stress migration）等。我们将学习如何通过合理的布局布线策略来提高互连的长期可靠性，确保电子产品在长期使用中的稳定性。 第三篇：封装的智慧：保护与连接的桥梁 芯片制造完成后，并非直接投入使用，而是需要通过封装将其与外部世界连接起来，并提供保护。封装技术在提升电子产品性能、可靠性、小型化以及成本控制方面扮演着不可或缺的角色。它不仅仅是一个简单的保护壳，更是将芯片功能转化为实际应用的关键环节。 封装的基本类型与结构： 介绍各种主流封装类型，如DIP、SOP、QFP、BGA、WLP等，并详细解析它们的结构、特点、优缺点以及适用范围。我们将对比不同封装的引脚数量、散热性能、尺寸大小以及成本效益。 封装材料与工艺： 深入了解封装过程中使用的各种材料，如塑封料、陶瓷、金属引线框架、底部填充材料等。我们将探讨各种封装工艺，如注塑成型、模压成型、键合技术（打线、倒装焊）等，以及它们对封装质量和可靠性的影响。 热管理与散热： 封装是芯片散热的关键环节。我们将详细讨论热阻、散热器、热界面材料（TIM）等概念，并介绍各种散热技术，如自然对流、强制风冷、液冷等，以及如何通过封装设计来优化散热性能，防止芯片过热。 电气互连与接口： 分析封装如何实现芯片内部电路与外部电路之间的电气连接。我们将探讨引线键合、倒装焊等连接方式，以及它们对信号完整性和传输速度的影响。同时，也将讨论不同封装提供的I/O接口数量和类型。 封装对性能的影响： 探讨封装对芯片性能的潜在影响，例如封装寄生参数（电感、电容）如何影响信号的上升时间、下降时间和工作频率。我们将介绍如何通过选择合适的封装来最小化这些负面影响。 可靠性与测试： 封装是保护芯片免受机械损伤、湿气侵蚀和化学污染的第一道屏障。我们将讨论封装的可靠性测试，如高温高湿试验、温度循环试验、振动试验等，以及这些测试如何评估封装的耐久性和长期稳定性。 先进封装技术： 展望未来，介绍先进封装技术，如2.5D封装、3D封装、扇出型晶圆级封装（Fan-out WLP）等。这些技术通过将多个芯片集成在一个封装中，或将芯片堆叠起来，极大地提高了集成度，并为实现更复杂的系统功能提供了可能。我们将探讨这些技术所带来的设计挑战和机遇。 本书旨在为工程师、研究人员和学生提供一个全面而深入的视角，理解在现代电子系统设计中，电路、互连和封装这三个看似独立的领域是如何相互依存、紧密协作的。通过对这些关键要素的深入剖析，读者将能够更好地掌握设计高性能、高可靠性且具有成本效益的电子产品的关键技术，从而在日新月异的科技领域中，掌握设计与创新的核心力量，真正实现“跨越界限”，将想象中的电子世界变为触手可及的现实。

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