基本信息
书名:电子封装技术丛书--三维电子封装的硅通孔技术
:148.00元
作者:刘汉诚 ,秦飞,曹立强
出版社:化学工业出版社
出版日期:2014-07-01
ISBN:9787122198976
字数:
页码:
版次:1
装帧:平装
开本:16开
商品重量:0.4kg
编辑推荐
硅通孔(TSV)技术是目前半导体制造业中*为先进的一项颠覆性技术,是三维硅(3D Si)集成技术和三维芯片(3D IC)集成技术的核心和关键。TSV技术具有更好的电性能、更低的功耗、更宽的带宽、更高的密度、更小的外形尺寸、更小的重量等优势。 《三维电子封装的硅通孔技术》是美国知名专家John Lau博士关于TSV关键技术的**力作,国内**本详细介绍TSV关键技术的专著。John Lau博士在微电子行业拥有超过36年的研发经验。 本书原版一经出版就受到国际学者的关注。中译本由中国电子学会电子制造与封装技术分会邀请国内从事TSV相关技术的知名专家翻译并审校,集中体现了国际上**的研究成果。 《三维电子封装的硅通孔技术》不仅详细介绍了制作TSV所需的6个关键工艺,同时还对三维集成的关键技术——薄晶圆的强度测量和拿持、晶圆微凸点制作、组装技术以及电迁移问题,以及热管理等进行了详细讨论。*后作者还给出了具备量产潜力的三维封装技术以及TSV技术的未来发展趋势。 《三维电子封装的硅通孔技术》对3D集成这个极具吸引力的领域给出了一个全面及时的总结,适合3D集成技术研究与开发的专业人员、寻求3D集成问题解决方案的人员、从事互连系统低功耗宽带宽设计人员以及高良率制造工艺开发人员阅读。“电子封装技术丛书”目前已出版如下4个分册,推荐您同时关注:电子封装工艺设备; 电子封装技术与可靠性; 三维电子封装的硅通孔技术; 系统级封装导论:整体系统微型化
内容提要
本书系统讨论了用于电子、光电子和微机电系统(MEMS)器件的三维集成硅通孔(TSV)技术的新进展和可能的演变趋势,详尽讨论了三维集成关键技术中存在的主要工艺问题和潜在解决方案。首先介绍了半导体工业中的纳米技术和三维集成技术的起源和演变历史,然后重点讨论TSV制程技术、晶圆减薄与薄晶圆在封装组装过程中的拿持技术、三维堆叠的微凸点制作与组装技术、芯片与芯片键合技术、芯片与晶圆键合技术、晶圆与晶圆键合技术、三维器件集成的热管理技术以及三维集成中的可靠性问题等,后讨论了具备量产潜力的三维封装技术以及TSV技术的未来发展趋势。
本书适合从事电子、光电子、MEMS等器件三维集成的工程师、科研人员和技术管理人员阅读,也可以作为相关专业大学高年级本科生和研究生教材和参考书。
目录
第1章半导体工业中的纳米技术和3D集成技术
1.1引言
1.2纳米技术
1.2.1纳米技术的起源
1.2.2纳米技术的重要里程碑
1.2.3石墨烯与电子工业
1.2.4纳米技术展望
1.2.5摩尔定律:电子工业中的纳米技术
1.33D集成技术
1.3.1TSV技术
1.3.D集成技术的起源
1.43D Si集成技术展望与挑战
1.4.D Si集成技术
1.4.D Si集成键合组装技术
1.4.33D Si集成技术面临的挑战
1.4.43D Si集成技术展望
1.53D IC集成技术的潜在应用与挑战
1.5.D IC集成技术的定义
1.5.2移动电子产品的未来需求
1.5.3带宽和宽I/O的定义
1.5.4存储带宽
1.5.5存储芯片堆叠
1.5.6宽I/O存储器
1.5.7宽I/O动态随机存储器(DRAM)
1.5.8宽I/O接口
1.5.92.5D与3D IC集成(无源与有源转接板)技术
1.62.5D IC集成(转接板)技术的新进展
1.6.1用作中间基板的转接板
1.6.2用于释放应力的转接板
1.6.3用作载板的转接板
1.6.4用于热管理的转接板
1.73D IC集成无源TSV转接板技术的新趋势
1.7.1双面贴装空腔式转接板技术
1.7.2有机基板开孔式转接板技术
1.7.3设计举例
1.7.4带散热块的有机基板开孔式转接板技术
1.7.5超低成本转接板
1.7.6用于热管理的转接板技术
1.7.7用于LED和SiP封装的带埋入式微流体通道的转接板技术
1.8埋入式3D IC集成技术
1.8.1带应力释放间隙的半埋入式转接板
1.8.2用于光电子互连的埋入式3D 混合IC集成技术
1.9总结与建议
1.参考文献
第2章TSV技术
2.1引言
2.2TSV的发明
2.3采用TSV技术的量产产品
2.4TSV孔的制作
2.4.1DRIE与激光打孔
2.4.2制作锥形孔的DRIE工艺
2.4.3制作直孔的DRIE工艺
2.5绝缘层制作
2.5.1热氧化法制作锥形孔绝缘层
2.5.2PECVD法制作锥形孔绝缘层
2.5.3PECVD法制作直孔绝缘层的实验设计
2.5.4实验设计结果
2.5.5总结与建议
2.6阻挡层与种子层制作
2.6.1锥形TSV孔的Ti阻挡层与Cu种子层
2.6.2直TSV孔的Ta阻挡层与Cu种子层
2.6.3直TSV孔的Ta阻挡层沉积实验与结果
2.6.4直TSV孔的Cu种子层沉积实验与结果
2.6.5总结与建议
2.7TSV电镀Cu填充
2.7.1电镀Cu填充锥形TSV孔
2.7.2电镀Cu填充直TSV孔
2.7.3直TSV盲孔的漏电测试
2.7.4总结与建议
2.8残留电镀Cu的化学机械抛光(CMP)
2.8.1锥形TSV的化学机械抛光
2.8.2直TSV的化学机械抛光
2.8.3总结与建议
2.9TSV Cu外露
2.9.1CMP湿法工艺
2.9.2干法刻蚀工艺
2.9.3总结与建议
2.10FEOL与BEOL
2.11TSV工艺
2.11.1键合前制孔工艺
2.11.2键合后制孔工艺
2.11.3先孔工艺
2.11.4中孔工艺
2.11.5正面后孔工艺
2.11.6背面后孔工艺
2.11.7无源转接板
2.11.8总结与建议
2.12参考文献
第3章TSV的力学、热学与电学行为
3.1引言
3.2SiP封装中TSV的力学行为
3.2.1有源/无源转接板中TSV的力学行为
3.2.2可靠性设计(DFR)结果
3.2.3含RDL层的TSV
3.2.4总结与建议
3.3存储芯片堆叠中TSV的力学行为
3.3.1模型与方法
3.3.2TSV的非线性热应力分析
3.3.3修正的虚拟裂纹闭合技术
3.3.4TSV界面裂纹的能量释放率
3.3.5TSV界面裂纹能量释放率的参数研究
3.3.6总结与建议
3.4TSV的热学行为
3.4.1TSV芯片/转接板的等效热导率
3.4.2TSV节距对TSV芯片/转接板等效热导率的影响
3.4.3TSV填充材料对TSV芯片/转接板等效热导率的影响
3.4.4TSV Cu填充率对TSV芯片/转接板等效热导率的影响
3.4.5更的计算模型
3.4.6总结与建议
3.5TSV的电学性能
3.5.1电学结构
3.5.2模型与方程
3.5.3总结与建议
3.6盲孔TSV的电测试
3.6.1测试目的
3.6.2测试原理与仪器
3.6.3测试方法与结果
3.6.4盲孔TSV电测试指引
3.6.5总结与建议
3.7参考文献
第4章薄晶圆的强度测量
4.1引言
4.2用于薄晶圆强度测量的压阻应力传感器
4.2.1压阻应力传感器及其应用
4.2.2压阻应力传感器的设计与制作
4.2.3压阻应力传感器的校准
4.2.4背面磨削后晶圆的应力
4.2.5切割胶带上晶圆的应力
4.2.6总结与建议
4.3晶圆背面磨削对Culowk芯片力学行为的影响
4.3.1实验方法
4.3.2实验过程
4.3.3结果与讨论
4.3.4总结与建议
4.4参考文献
第5章薄晶圆拿持技术
5.1引言
5.2晶圆减薄与薄晶圆拿持
5.3黏合是关键
5.4薄晶圆拿持问题与可能的解决方案
5.4.200mm薄晶圆的拿持
5.4.200mm薄晶圆的拿持
5.5切割胶带对含Cu/Au焊盘薄晶圆拿持的影响
5.6切割胶带对含有CuNiAu凸点下金属(UBM)薄晶圆拿持的影响
5.7切割胶带对含RDL和焊锡凸点TSV转接板薄晶圆拿持的影响
5.8薄晶圆拿持的材料与设备
5.9薄晶圆拿持的黏合剂和工艺指引
5.9.1黏合剂的选择
5.9.2薄晶圆拿持的工艺指引
5.10总结与建议
5.11M公司的晶圆支撑系统
5.12EVG公司的临时键合与解键合系统
5.12.1临时键合
5.12.2解键合
5.13无载体的薄晶圆拿持技术
5.13.1基本思路
5.13.2设计与工艺
5.13.3总结与建议
5.14参考文献
第6章微凸点制作、组装与可靠性
6.1引言
A部分:晶圆微凸点制作工艺
6.2内容概述
6.3普通焊锡凸点制作的电镀方法
6.43D IC集成SiP的组装工艺
6.5晶圆微凸点制作的电镀方法
6.5.1测试模型
6.5.2采用共形Cu电镀和Sn电镀制作晶圆微凸点
6.5.3采用非共形Cu电镀和Sn电镀制作晶圆微凸点
6.6制作晶圆微凸点的电镀工艺参数
6.7总结与建议
B部分:超细节距晶圆微凸点的制作、组装与可靠性评估
6.8细节距无铅焊锡微凸点
6.8.1测试模型
6.8.2微凸点制作
6.8.3微凸点表征
6.9C2C互连细节距无铅焊锡微凸点的组装
6.9.1组装方法、表征方法与可靠性评估方法
6.9.2C2C自然回流焊组装工艺
6.9.3C2C自然回流焊组装工艺效果的表征
6.9.4C2C热压键合(TCB)组装工艺
6.9.5C2C热压键合(TCB)组装工艺效果的表征
6.9.6组装可靠性评估
6.10超细节距晶圆无铅焊锡微凸点的制作
6.10.1测试模型
6.10.2微凸点制作
6.10.3超细节距微凸点的表征
6.11总结与建议
6.12参考文献
第7章微凸点的电迁移
7.1引言
7.2大节距大体积微焊锡接点
7.2.1测试模型与测试方法
7.2.2测试步骤
7.2.3测试前试样的微结构
7.2.40℃、低电流密度条件下测试后的试样
7.2.50℃、高电流密度条件下测试后的试样
7.2.6焊锡接点的失效机理
7.2.7总结与建议
7.3小节距小体积微焊锡接点
7.3.1测试模型与方法
7.3.2结果与讨论
7.3.3总结与建议
7.4参考文献
第8章芯片到芯片、芯片到晶圆、晶圆到晶圆键合
8.1引言
8.2低温焊料键合基本原理
8.3低温C2C键合[(SiO2/Si3N4/Ti/Cu)到
(SiO2/Si3N4/Ti/Cu/In/Sn/Au)]
8.3.1测试模型
8.3.2拉力测试结果
8.3.3X射线衍射与透射电镜观察结果
8.4低温C2C键合[(SiO2/Ti/Cu/Au/Sn/In/Sn/Au)到
(SiO2/Ti/Cu/Sn/In/Sn/Au)]
8.4.1测试模型
8.4.2测试结果评估
8.5低温C2W键合[(SiO2/Ti/Au/Sn/In/Au)到(SiO2/Ti/Au)]
8.5.1焊料设计
8.5.2测试模型
8.5.3用于3D IC芯片堆叠的InSnAu低温键合
8.5.4InSnAu IMC层的SEM、TEM、XDR、DSC分析
8.5.5InSnAu IMC层的弹性模量和硬度
8.5.6三次回流后的InSnAu IMC层
8.5.7InSnAu IMC层的剪切强度
8.5.8InSnAu IMC层的电阻
8.5.9InSnAu IMC层的热稳定性
8.5.总结与建议
8.6低温W2W键合[TiCuTiAu到TiCuTiAuSnInSnInAu]
8.6.1测试模型
8.6.2测试模型制作
8.6.3低温W2W键合
8.6.4CSAM检测
8.6.5微结构的SEM/EDX/FIB/TEM分析
8.6.6氦泄漏率测试与结果
8.6.7可靠性测试与结果
8.6.8总结与建议
8.7参考文献
第9章3D IC集成的热管理
9.1引言
9.2TSV转接板对3D SiP封装热性能的影响
9.2.1封装的几何参数与材料的热性能参数
9.2.2TSV转接板对封装热阻的影响
9.2.3芯片功率的影响
9.2.4TSV转接板尺寸的影响
9.2.5TSV转接板厚度的影响
9.2.6芯片尺寸的影响
9.33D存储芯片堆叠封装的热性能
9.3.1均匀热源3D堆叠TSV芯片的热性能
9.3.2非均匀热源3D堆叠TSV芯片的热性能
9.3.3各带一个热源的两个TSV芯片
9.3.4各带两个热源的两个TSV芯片
9.3.5交错热源作用下的两个TSV芯片
9.4TSV芯片厚度对热点温度的影响
9.5总结与建议
9.63D SiP封装的TSV和微通道热管理系统
9.6.1测试模型
9.6.2测试模型制作
9.6.3晶圆到晶圆键合
9.6.4热性能与电性能
9.6.5品质与可靠性
9.6.6总结与建议
9.7参考文献
第10章3D IC封装
10.1引言
10.2TSV技术与引线键合技术的成本比较
10.3Culowk芯片堆叠的引线键合
10.3.1测试模型
10.3.2Culowk焊盘上的应力
10.3.3组装与工艺
10.3.4总结与建议
10.4芯片到芯片的面对面堆叠
10.4.1用于3D IC封装的AuSn互连
10.4.2测试模型
10.4.3C2W组装
10.4.4C2W实验设计
10.4.5可靠性测试与结果
10.4.6用于3D IC封装的SnAg互连
10.4.7总结与建议5
10.5用于低成本、高性能与高密度SiP封装的面对面互连
10.5.1用于超细节距Culowk芯片的Cu柱互连技术
10.5.2可靠性评估
10.5.3一些新的设计
10.6埋入式晶圆级封装(eWLP)到芯片的互连
10.6.D eWLP与再布线芯
……
第11章3D集成的发展趋势
作者介绍
文摘
序言
作为一名对电子产品性能极限不断追求的爱好者,我对封装技术的进步一直保持着高度关注。《三维电子封装的硅通孔技术》这本书,让我对三维封装这一前沿技术有了全新的认识。书中不仅仅是介绍枯燥的技术原理,更多的是展现了TSV技术如何赋能更小巧、更强大、更节能的电子设备。我印象深刻的是,书中通过大量的实例,详细阐述了TSV如何实现异质集成,将不同功能的芯片堆叠在一起,从而创造出性能超越传统封装的集成电路。例如,书中对CPU、GPU以及内存芯片通过TSV进行三维堆叠的分析,让我看到了未来计算设备的无限可能。同时,书中也提到了TSV技术在降低功耗和提高数据传输速度方面的贡献,这对于我这种注重使用体验的消费者来说,是极其吸引人的。这本书让我对未来的电子产品充满了期待。
评分读完《三维电子封装的硅通孔技术》这本书,我最大的感受就是其内容的专业性和前沿性。作为一名资深的半导体材料科学家,我一直在关注TSV技术在材料科学层面的一些挑战,比如金属阻挡层和扩散层的设计、绝缘层的选择以及TSV填充材料的优化等。这本书对这些问题进行了非常深入的探讨,尤其是在TSV金属化过程中铜的电化学沉积(ECD)和化学机械抛光(CMP)的工艺控制,以及如何避免空洞和微裂纹的产生,这些都是目前行业内面临的关键技术难题,书中给出了非常有价值的分析和建议。另外,对于TSV的可靠性问题,比如应力分布、热疲劳以及长期稳定性,书中也提供了最新的研究成果和评估方法。这对于我们开发新型TSV材料和改进制造工艺具有重要的指导意义。可以说,这本书是我近期阅读过的关于TSV技术中最具深度和价值的一本。
评分这本书的出版,对于我们这些长期在一线从事半导体封装研发的工程师来说,无疑是一场及时雨。市面上关于三维封装的书籍并不少,但真正能够深入到TSV技术核心,并提供实践指导的却不多。这本书在这方面做得相当出色。我尤其欣赏作者在描述TSV互连的电学特性和热学管理时所采用的深度和广度。TSV的密度和尺寸不断缩小,其寄生电容、电感以及热阻效应都变得越来越显著,直接影响到器件的性能和可靠性。书中对这些关键物理现象的分析,结合了先进的仿真模型和实验数据,非常具有说服力。另外,关于TSV与后续封装工艺(如再布线层RDL、晶圆级封装WLP等)的集成问题,书中也有独到的见解和详细的解决方案。这对于我们设计和制造高密度、高性能的三维集成电路至关重要。虽然我还没有完全掌握其中的所有内容,但初步的阅读已经让我对TSV技术的未来发展趋势有了更清晰的认识。
评分刚拿到这本《三维电子封装的硅通孔技术》,还没来得及深入研读,但光是翻看目录和前言,就足以让人对它的价值充满期待。首先,本书的编排结构清晰明了,从基础概念的引入,到复杂技术的深入剖析,再到实际应用的案例分析,层层递进,逻辑严谨。我尤其关注书中对硅通孔(TSV)制造工艺的详细介绍,这部分是整个三维封装的核心技术,理解其原理和挑战对于把握整个行业的发展至关重要。书中提到的不同TSV形成方法,比如湿法刻蚀和干法刻蚀,以及它们各自的优缺点,都非常有参考价值。此外,作者在封装材料选择、键合技术以及可靠性测试方面的论述,也为实际工程应用提供了坚实的理论基础。我是一名初涉三维封装领域的工程师,对于书中涉及的各种术语和技术细节,感觉非常贴合实际需求,不像有些理论书籍那样空洞。相信通过反复学习和实践,这本书将成为我解决工作中遇到的实际问题的宝贵工具。
评分坦白说,作为一个对电子封装领域充满好奇但技术背景相对薄弱的读者,我一直觉得三维电子封装,尤其是TSV技术,是一个非常高深莫测的领域。然而,当我开始翻阅《三维电子封装的硅通孔技术》这本书时,我发现我的担忧是多余的。作者以一种非常易于理解的方式,逐步引导我进入这个复杂的世界。书中并没有回避技术细节,但却用了大量生动形象的比喻和清晰的图示来解释抽象的概念。我特别喜欢书中关于TSV在不同应用场景下的优势分析,比如在高性能计算、移动通信、MEMS器件等领域的实际应用案例,让我能够更直观地感受到这项技术的巨大潜力。虽然我目前还不能完全理解所有的技术参数和公式,但我对TSV的整体流程、关键挑战以及未来发展方向已经有了初步的认识。这本书就像一位经验丰富的向导,为我打开了通往三维电子封装世界的大门。
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度,google,bing,sogou 等
© 2025 book.coffeedeals.club All Rights Reserved. 静流书站 版权所有