先進倒裝芯片封裝技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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唐和明（Ho-MingTong），賴逸少(Yi-S 著

圖書標籤:

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店鋪： 文軒網旗艦店

齣版社： 化學工業齣版社

ISBN：9787122276834

商品編碼：11687352648

齣版時間：2017-02-01

《微晶電子器件製造工藝與可靠性分析》 內容梗概： 本書深入剖析瞭微晶電子器件的核心製造工藝流程，並係統闡述瞭貫穿整個生命周期的可靠性分析方法。從微米級乃至納米級的晶圓製備、光刻、刻蝕、薄膜沉積等基礎單元工藝，到集成電路設計驗證、芯片封裝、以及最終的測試驗證，本書力求為讀者提供一個全麵而細緻的製造業圖景。特彆是在可靠性分析方麵，本書不僅涵蓋瞭傳統的加速壽命試驗、故障模式與影響分析（FMI/FMEA），還著重介紹瞭先進的物理失效分析（PFA）技術，包括電鏡（SEM/TEM）、能譜分析（EDX）、X射綫成像（XRI）等在失效定位與診斷中的應用。同時，本書也探討瞭環境應力（如溫度、濕度、振動）對器件性能的影響，以及電遷移（EM）、熱老化（TA）、紫外綫輻射（UV）等物理現象在加速壽命試驗中的作用。本書旨在為電子工程、材料科學、微電子製造等領域的科研人員、工程師以及相關專業的學生提供一本兼具理論深度和實踐指導意義的參考書。 詳細內容介紹： 第一部分：微晶電子器件製造工藝基礎 本部分將詳細介紹構成現代微晶電子器件的各個關鍵製造環節。 第一章：晶圓製備與錶麵處理 1.1 矽晶圓製備 1.1.1 多晶矽提純與單晶生長（Czochralski法，浮區法）。 1.1.2 晶錠切割、研磨與拋光，形成具有原子級平整度的錶麵。 1.1.3 晶圓的清洗與錶麵鈍化，為後續工藝奠定潔淨基礎。 1.2 其他半導體材料晶圓 1.2.1 III-V族化閤物半導體（GaAs, InP）晶圓製備及其特點。 1.2.2 寬禁帶半導體（SiC, GaN）晶圓的製備挑戰與進展。 1.3 晶圓錶麵特性分析 1.3.1 原子力顯微鏡（AFM）在錶麵形貌錶徵中的應用。 1.3.2 橢圓偏振光譜法（Ellipsometry）用於測量薄膜厚度與摺射率。 1.3.3 錶麵雜質檢測技術（如XPS）。 第二章：光刻技術 2.1 光刻原理與關鍵參數 2.1.1 分辨率、重疊度、套刻精度等核心指標。 2.1.2 瑞利判據與衍射極限。 2.2 乾式光刻技術 2.2.1 紫外光刻（UV lithography）及其發展（g-line, i-line, KrF, ArF）。 2.2.2 深紫外（DUV）和極紫外（EUV）光刻技術。 2.2.3 光刻膠的種類（正性、負性）與選擇。 2.2.4 關鍵工藝步驟：塗膠、曝光、顯影。 2.3 濕式光刻技術 2.3.1 浸沒式光刻（Immersion lithography）原理與優勢。 2.3.2 激光直寫技術（Laser direct writing）在小批量生産和研發中的應用。 2.4 光刻缺陷控製與檢測 2.4.1 顆粒、劃痕、曝光不足/過度等典型缺陷。 2.4.2 顯微鏡、激光掃描檢測（LDI）等檢測手段。 第三章：刻蝕技術 3.1 乾式刻蝕 3.1.1 等離子體刻蝕（Plasma etching）原理。 3.1.2 反應離子刻蝕（RIE）及其變種（CD-RIE, ICP-RIE）。 3.1.3 刻蝕選擇性、各嚮異性控製。 3.1.4 刻蝕工藝實例：氧化層刻蝕、氮化矽刻蝕、多晶矽刻蝕。 3.2 濕式刻蝕 3.2.1 化學溶液刻蝕原理與應用。 3.2.2 濕法刻蝕的優缺點（成本、選擇性、對側壁的影響）。 3.3 刻蝕均勻性與缺陷分析 3.3.1 晶圓內部及晶圓間的刻蝕速率均勻性。 3.3.2 刻蝕殘留、底部輪廓（footing）、側壁掛膠（scumming）等問題。 第四章：薄膜沉積技術 4.1 物理氣相沉積（PVD） 4.1.1 濺射（Sputtering）：磁控濺射、射頻濺射。 4.1.2 蒸發（Evaporation）：熱蒸發、電子束蒸發。 4.1.3 PVD的應用：金屬互連、阻擋層、鈍化層。 4.2 化學氣相沉積（CVD） 4.2.1 常壓CVD（APCVD）、低壓CVD（LPCVD）。 4.2.2 等離子體增強CVD（PECVD）。 4.2.3 原子層沉積（ALD）的精確控製與優勢。 4.2.4 CVD的應用：二氧化矽、氮化矽、多晶矽、鎢等。 4.3 外延生長（Epitaxy） 4.3.1 氣相外延（VPE）、液相外延（LPE）、分子束外延（MBE）。 4.3.2 外延層摻雜與晶格匹配。 4.4 薄膜質量評估 4.4.1 膜厚、成分、形貌、應力、密度、附著力等。 4.4.2 掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）在薄膜微觀結構分析中的應用。 第五章：集成電路設計驗證與版圖生成 5.1 設計流程概述 5.1.1 邏輯綜閤、靜態時序分析（STA）。 5.1.2 版圖設計（Layout design）。 5.2 版圖規則檢查（DRC） 5.2.1 最小綫寬、間距、麵積規則。 5.2.2 確保設計可製造性。 5.3 抽取（Extraction）與後仿真 5.3.1 版圖參數抽取（寄生參數提取）。 5.3.2 電學等效電路仿真與驗證。 5.4 掩膜數據準備（GDSII/OASIS） 5.4.1 生成用於光刻機的數據文件。 第二部分：微晶電子器件的可靠性分析與保障 本部分將聚焦於影響微晶電子器件性能穩定性和壽命的關鍵因素，並介紹相應的分析和提升方法。 第六章：器件失效模式與物理機製 6.1 電學失效模式 6.1.1 短路、開路、漏電（Gate leakage, Junction leakage）。 6.1.2 參數漂移（閾值電壓漂移、跨導下降）。 6.1.3 擊穿（Breakdown）：柵氧化層擊穿、PN結擊穿。 6.2 物理失效機製 6.2.1 電遷移（Electromigration, EM）：金屬互連綫的遷移破壞。 6.2.2 熱老化（Thermal Aging, TA）：高溫下材料性能劣化。 6.2.3 柵氧化層損壞：熱電子注入（TI）、高場捕獲（HCI）。 6.2.4 濕氣滲透與腐蝕。 6.2.5 機械應力與疲勞。 6.2.6 輻射效應（Single Event Upset, Total Ionizing Dose）。 6.3 早期失效（Infant Mortality）與隨機失效（Wear-out） 6.3.1 早期失效的根源：工藝缺陷、材料不均勻性。 6.3.2 隨機失效的機製：長期運行下的漸進式劣化。 第七章：加速壽命試驗（ALT） 7.1 加速壽命試驗基本原理 7.1.1 利用高於正常使用條件的環境或電應力來加速失效過程。 7.1.2 阿纍尼烏斯模型（Arrhenius model）在溫度加速中的應用。 7.2 典型加速應力 7.2.1 高溫高濕偏壓（HH P B）試驗。 7.2.2 溫度循環（Temperature Cycling, TC）。 7.2.3 熱衝擊（Thermal Shock）。 7.2.4 功率老化（Power Cycling）。 7.2.5 振動與衝擊試驗。 7.3 試驗設計與數據分析 7.3.1 樣本量選擇、應力等級確定。 7.3.2 威布爾分布（Weibull distribution）在可靠性數據分析中的應用。 7.3.3 壽命預測與MTTF/MTBF（平均無故障時間/平均故障間隔時間）計算。 第八章：物理失效分析（PFA） 8.1 PFA在失效診斷中的作用 8.1.1 定位失效點，識彆失效物理機製。 8.1.2 為工藝改進和設計優化提供依據。 8.2 非破壞性失效分析技術 8.2.1 電學參數測試與麯綫追蹤。 8.2.2 光學顯微鏡（OM）與掃描電鏡（SEM）的初步檢查。 8.2.3 X射綫成像（XRI）用於內部結構觀察。 8.2.4 聲學顯微鏡（SAM）檢測內部脫層、空洞。 8.2.5 紅外/熱成像（IR/Thermography）定位過熱點。 8.3 破壞性失效分析技術 8.3.1 剖層（Delayering）與減薄（Thinning）。 8.3.2 透射電鏡（TEM）用於納米級失效分析。 8.3.3 能譜分析（EDX）/能量色散X射綫譜（EDS）用於元素成分分析。 8.3.4 聚焦離子束（FIB）用於精確切片和原位觀察。 8.3.5 聚焦離子束掃描電子顯微鏡（FIB-SEM）聯用。 8.4 PFA流程與案例分析 8.4.1 從初步分析到深入定位的係統化方法。 8.4.2 結閤實際案例，講解不同失效模式的PFA過程。 第九章：故障模式與影響分析（FMEA） 9.1 FMEA的基本概念與流程 9.1.1 識彆潛在的故障模式。 9.1.2 評估故障模式的影響。 9.1.3 確定故障模式的發生概率。 9.1.4 評估故障模式的嚴重性。 9.1.5 計算風險優先數（RPN）。 9.2 FMEA在産品開發中的應用 9.2.1 設計FMEA（DFMEA）。 9.2.2 過程FMEA（PFMEA）。 9.2.3 識彆關鍵風險點，製定預防措施。 9.3 FMEA與ALT、PFA的協同作用 9.3.1 FMEA指導ALT和PFA的重點。 9.3.2 ALT和PFA的結果反饋到FMEA，更新風險評估。 第十章：環境應力篩選（ESS）與可靠性設計 10.1 環境應力篩選（ESS） 10.1.1 篩選的目的：剔除早期失效産品。 10.1.2 典型ESS方法：溫度循環、濕度試驗、振動試驗。 10.1.3 篩選與加速壽命試驗的區彆。 10.2 可靠性設計原則 10.2.1 冗餘設計。 10.2.2 降額設計（Derating）。 10.2.3 容錯設計（Fault Tolerance）。 10.2.4 材料選擇與工藝優化。 10.3 質量管理體係與可靠性標準化 10.3.1 ISO 9000係列標準。 10.3.2 軍用標準（MIL-STD）與行業特定標準。 結論： 《微晶電子器件製造工藝與可靠性分析》為讀者提供瞭一個深入瞭解現代微電子製造核心技術的平颱。通過對製造工藝細節的詳盡闡述，以及對貫穿産品生命周期的可靠性分析手段的全麵介紹，本書旨在幫助讀者理解器件為何能夠精密運作，又為何會失效，以及如何通過科學的方法來保障和提升其可靠性。本書將是從事微電子設計、製造、測試、封裝以及失效分析工作的技術人員不可或缺的參考手冊，同時也將為相關領域的學生提供堅實的理論基礎和實踐指導。

評分☆☆☆☆☆

作為一名對前沿科技充滿好奇心的讀者，我偶然看到瞭這本書的標題——“先進倒裝芯片封裝技術”。這個標題本身就充滿瞭科技感，讓我立刻聯想到芯片製造的尖端領域。倒裝芯片封裝，作為一種能夠顯著提升芯片性能的關鍵技術，其“先進”之處究竟體現在哪裏，這是我最想瞭解的。我猜想，這本書會詳細闡述倒裝封裝相比於傳統封裝的優勢，比如更短的信號路徑帶來的高速傳輸能力，以及更緊密的結構帶來的優異散熱性能。 我尤其希望書中能夠深入剖析當前最前沿的倒裝封裝技術，例如2.5D和3D封裝的實現方式。書中是否會詳細講解矽中介層（silicon interposer）或者有機中介層（organic interposer）的應用？這些技術如何實現多芯片的協同工作和更高層次的集成？同時，對於微凸點（micro-bump）的形成、排列以及鍵閤工藝，是否會有詳盡的介紹？我相信，這些細節的闡述將能夠讓我更直觀地理解倒裝封裝技術是如何實現高性能和高密度集成的。此外，對於封裝過程中可能遇到的各種技術難題，例如共麵性控製、熱應力管理以及可靠性保障，書中是否會提供相應的解決方案和技術洞察，這將是我非常期待的部分。

評分☆☆☆☆☆

我對半導體行業一直抱有濃厚的興趣，特彆是那些能夠推動技術革命的關鍵性創新。我注意到這本書的標題是“先進倒裝芯片封裝技術”，這讓我非常感興趣。倒裝芯片封裝，作為一種重要的封裝方式，其技術演進直接關係到芯片性能的提升和應用領域的拓展。我猜測，這本書可能深入探討瞭倒裝封裝在材料科學、工藝製造以及可靠性工程等多個維度的前沿進展。 我特彆好奇書中是否會詳細介紹新型封裝材料的應用，比如在熱界麵材料、底部填充材料、以及封裝基闆材料方麵有哪些突破？這些材料如何影響封裝的導熱性、力學性能以及電氣性能？同時，對於先進的倒裝工藝，例如激光焊接、各嚮異性導電膠（ACF）連接，以及先進的圖案化和微連接技術，書中是否會有詳盡的闡述？我希望能夠從中瞭解到，這些先進工藝是如何實現更精細的倒裝連接，從而提高芯片的集成密度和可靠性的。此外，這本書是否也會關注倒裝芯片封裝在特定應用場景下的挑戰與解決方案，例如在高頻、高功率或者極端環境下的封裝需求？

評分☆☆☆☆☆

我最近在尋找一些關於微電子封裝的入門級讀物，特彆是希望瞭解不同封裝類型的基本原理和優缺點。我看到這本書的標題是“先進倒裝芯片封裝技術”，雖然“先進”和“倒裝”這兩個詞聽起來可能有點專業，但我猜想它應該會從基礎講起，解釋什麼是倒裝芯片，它和普通的芯片封裝有什麼區彆。我希望能弄清楚，為什麼有些芯片要做成倒裝的形式，它究竟能帶來哪些好處，比如讓芯片更小、發熱更少，或者信號傳輸更快。 我特彆想知道，這本書是否會用比較直觀的方式來描述倒裝芯片的結構，比如通過圖示或者模型來展示芯片上的焊球是如何連接到基闆上的。同時，如果書中能介紹一些典型的倒裝封裝工藝流程，比如晶圓切割、焊球形成、覆晶鍵閤、再布綫層（RDL）的製作等等，那對我來說就非常有幫助瞭。畢竟，對於一個初學者來說，理解這些復雜的製造過程是掌握這項技術的第一步。我希望這本書不會像某些技術文獻那樣，充斥著晦澀難懂的專業術語，而是能夠提供一種易於理解的視角，讓我能夠逐步建立起對倒裝芯片封裝技術的概念性認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書的標題吸引瞭我，“先進倒裝芯片封裝技術”。我一直對半導體製造的幕後技術非常感興趣，尤其是那些能夠讓芯片更小、更快、更強大的創新。這本書的內容，至少從它的標題來看，似乎深入探討瞭在芯片製造過程中一個至關重要的環節——倒裝芯片封裝。倒裝封裝，顧名思義，就是將芯片的連接端翻轉過來，直接焊接到基闆上，這與傳統的引綫鍵閤方式有著本質的區彆。我相信，這種技術在提高信號傳輸速度、降低寄生效應、增強散熱性能以及實現更高的集成度方麵具有不可替代的優勢。 尤其讓我好奇的是，書名中“先進”二字，暗示瞭它可能涵蓋瞭當前最新的技術進展和未來發展趨勢。例如，文中是否會詳細介紹2.5D和3D封裝技術？這些技術如何通過堆疊和互連實現更高密度的功能集成？此外，對於先進材料的應用，比如新的焊料閤金、高導熱性襯底材料，以及先進的圖案化和蝕刻技術，書中是否會有深入的分析？我期待這本書能夠提供關於這些前沿話題的詳實解讀，並能解釋這些技術如何影響終端産品的性能和可靠性，比如在高性能計算、人工智能、5G通信等領域。

評分☆☆☆☆☆

我最近在關注下一代通信技術的發展，尤其是與高性能處理器和射頻器件相關的封裝技術。看到“先進倒裝芯片封裝技術”這個書名，我立即聯想到，這可能是一本能夠深入剖析如何通過先進封裝來提升這些關鍵器件性能的書籍。倒裝封裝技術，以其優異的電學和熱學性能，早已成為高端芯片封裝的主流選擇。我非常好奇，這本書是否會詳細介紹諸如高密度互連（HDI）、扇齣晶圓級封裝（Fan-out WLP）、以及矽中介層（Silicon Interposer）等先進倒裝技術的具體實現方式。 我想瞭解這些技術是如何解決日益增長的引腳數量和信號完整性問題的。例如，書中是否會探討微凸點（micro-bump）的製作和排列技術，以及它們如何實現極高的集成密度？對於散熱問題，先進倒裝封裝又有哪些創新的散熱解決方案，比如直接芯片散熱（DTS）或者與高性能散熱材料的結閤？此外，這本書是否會涉及到封裝可靠性方麵的內容，比如如何應對熱應力、機械應力以及環境因素對倒裝芯片封裝的影響？我相信，對於從事通信領域研發的工程師來說，深入理解這些內容，將能為設計更先進、更可靠的通信硬件提供寶貴的參考。