基本信息
書名:微電子封裝超聲鍵閤機理與技術
定價:150.00元
作者:韓雷
齣版社:科學齣版社
齣版日期:2014-06-01
ISBN:9787030412140
字數:
頁碼:
版次:1
裝幀:精裝
開本:16開
商品重量:0.4kg
編輯推薦
《微電子封裝超聲鍵閤機理與技術》可作為高等院校微電子製造工程專業的研究生參考書,也可供機械、材料、測控技術等領域從事微電子製造研究的科研人員使用和參考。
內容提要
《微電子封裝超聲鍵閤機理與技術》是作者關於超聲鍵閤機理和技術研究的總結。主要內容包括:微電子製造的發展,超聲鍵閤在封裝互連中的地位、研究現狀、存在問題;換能係統的設計原則、仿真手段和實際使用中的特性測試;對超聲鍵閤微觀實驗現象以及機理的科學認識和推斷;熱超聲倒裝鍵閤工藝的技術研究;鍵閤過程和鍵閤動力學的檢測;疊層芯片互連;銅綫鍵閤、打火成球、引綫成形、超聲電源。
目錄
目錄
前言
第1章緒論1
1 1新技術革命浪潮下的微電子製造1
1 2現代微電子製造業中的封裝互連4
1 3微電子封裝測試和可靠性10
1 4微電子封裝互連的發展趨勢12
1 5超聲鍵閤機理與技術研究16
參考文獻24
第2章換能係統振動特性有限元分析25
2 1壓電材料結構的有限元方法25
2 2換能係統有限元模型28
2 3模態分析30
2 4諧響應分析41
參考文獻43
第3章換能係統多模態特性實驗研究44
3 1測試方法44
3 2測試結果46
3 3鍵閤工具響應振型與運動軌跡分析50
3 4多模態特性對鍵閤質量的影響52
3 5換能係統多模態産生原因及抑製建議55
參考文獻59
第4章換能係統優化與設計61
4 1基本結構尺寸計算61
4 2基於頻率靈敏度方法的係統結構優化65
4 3加工與裝配68
4 4設計實例69
參考文獻74
第5章PZT換能係統的特性和行為75
5 1換能係統等效電路與電學導納特性75
5 2阻抗分析儀測試換能係統的電學特性82
5 3加載電壓對PZT壓電換能器穩態電學特性的影響87
5 4環境溫度對PZT壓電換能器穩態電學特性的影響90
5 5連接鬆緊度對PZT壓電換能器穩態電學特性的影響93
5 6超聲換能係統的穩態響應與速度導納97
5 7超聲換能係統的實際加卸載過程100
5 8超聲換能係統的俯仰振動103
5 9劈刀的振動模態110
5 10換能係統電學輸入的復數錶示117
5 11實際引綫鍵閤過程換能係統的能量輸入122
參考文獻125
第6章超聲鍵閤界麵快速形成機理128
6 1超聲振動激活金屬材料位錯的觀察128
6 2原子擴散體係的激活能及快速通道機製134
6 3超聲界麵快速擴散通道機理143
參考文獻146
第7章擴散鍵閤界麵強度構成與演變規律148
7 1界麵原子擴散層厚與微結構強度構成148
7 2超聲鍵閤過程多參數與鍵閤界麵微結構演變規律155
7 3超聲鍵閤係統阻抗/功率特性164
參考文獻175
第8章熱超聲倒裝鍵閤界麵規律與鍵閤工具設計176
8 1熱超聲倒裝實驗平颱的搭建176
8 2多點芯片熱超聲倒裝鍵閤的實現177
8 3倒裝凸點的熱超聲植球工藝探索180
8 4倒裝界麵、鍵閤工具、工藝的協同181
參考文獻183
第9章倒裝多界麵超聲傳遞規律與新工藝184
9 1倒裝二鍵閤界麵TEM特性與界麵擴散184
9 2倒裝二界麵性能分析與工藝新構思188
9 3基闆傳能與基闆植球倒裝實現與傳能規律192
9 4熱超聲倒裝二界麵傳能規律分析195
9 5熱超聲倒裝鍵閤過程多參數影響規律198
參考文獻200
第10章熱超聲倒裝鍵閤實驗係統及其相關技術201
10 1熱超聲倒裝鍵閤試驗颱201
10 2超聲在變幅杆 工具中的傳遞208
10 3超聲在倒裝界麵間的傳遞過程215
10 4熱超聲倒裝鍵閤過程監測係統229
10 5鍵閤過程監測係統數據采集和分析237
10 6金凸點 焊盤界麵的有限元模型及其求解244
10 7鍵閤力和超聲振動對鍵閤麵應力分布的影響250
10 8鍵閤強度的形成機理255
參考文獻263
目錄 v
vi 微電子封裝超聲鍵閤機理與技術
第11章熱超聲倒裝鍵閤工藝優化266
11 1超聲功率對熱超聲倒裝鍵閤的影響266
11 2鍵閤力對熱超聲倒裝鍵閤的影響270
11 3鍵閤時間對熱超聲倒裝鍵閤的影響273
11 4超聲作用下金凸點的變形測量276
11 5熱超聲倒裝鍵閤的典型失效形式279
11 6新型熱超聲倒裝鍵閤工藝的提齣282
11 7階梯式鍵閤參數加載過程對倒裝鍵閤強度的影響283
參考文獻291
第12章引綫鍵閤過程的時頻分析293
12 1新的解決方案——時頻分解293
12 2鍵閤壓力改變對鍵閤強度的影響299
12 3劈刀鬆緊度影響的時頻特徵321
12 4換能係統俯仰振動的時頻特徵333
參考文獻337
第13章換能係統與鍵閤動力學的非綫性檢測與分析340
13 1工藝窗口與非綫性過程340
13 2鎖相非綫性342
13 3換能係統的非平穩加載345
13 4動力學係統的實驗建模與鍵閤工具對換能係統的非綫性作用346
13 5加載邊界條件以及滑移/黏滯現象351
13 6相關分析及其應用354
13 7關聯維數分析及其應用359
13 8鍵閤動力學細節判斷與認識368
13 9Lyapunov指數分析及其應用377
參考文獻381
第14章加熱颱溫度引起對準誤差的檢測與消除383
14 1熱超聲倒裝鍵閤機的視覺係統384
14 2係列圖像的預處理和基本評價387
14 3圖像整體抖動的Weibull模型391
14 4圖像的錯位和畸變395
14 5加熱條件下係列圖像的整體和局部運動405
14 6吹氣裝置的實驗研究411
參考文獻418
第15章基於高速攝像的EFO打火成球實驗研究421
15 1研究背景421
15 2打火成球過程研究實驗係統423
15 3球形成過程的分析429
15 4高爾夫球形成規律實驗研究438
15 5打火成球過程的熱能量利用估算447
參考文獻459
第16章三維疊層芯片的互連461
16 1摩爾定律與疊層芯片互連461
16 2壓電底座激振裝置463
16 3激勵源與激振信號464
16 4疊層芯片一階固有頻率的實驗判彆473
16 5紅外測溫的可行性與加熱颱的升溫479
16 6加熱升溫的建模與芯片結構測溫實驗結果481
16 7疊層芯片引綫鍵閤動力學條件的討論489
參考文獻491
第17章懸臂鍵閤與銅綫互連493
17 1超聲驅動電信號分析493
17 2懸臂鍵閤芯片撓度及鍵閤點形貌特性495
17 3懸臂鍵閤強度與界麵結構分析497
17 4提高懸臂鍵閤強度的工藝研究499
17 5銅綫懸臂鍵閤特性與規律505
17 6Cu綫鍵閤界麵的微區X衍射與HRTEM測試與分析509
17 7界麵Cu Al金屬化閤物形成條件及其晶體結構特性511
17 8銅綫鍵閤界麵特性與鍵閤強度的關係519
17 9Cu綫和Au綫鍵閤界麵微觀特性與性能比較519
參考文獻524
第18章引綫成形過程的研究528
18 1引綫成形過程的研究現狀528
18 2基於高速攝像的引綫成形過程實驗研究529
18 3引綫成形過程的有限元分析558
參考文獻573
第19章基於FPGA的超聲發生器設計與實現575
19 1超聲發生器的研究現狀575
19 2超聲發生器的建模與仿真581
19 3超聲發生器的頻率控製594
19 4基於FPGA的智能超聲發生器設計606
19 5智能超聲發生器的性能測試621
參考文獻631
目錄 vii
viii 微電子封裝超聲鍵閤機理與技術
作者介紹
文摘
序言
我是一位有著一定行業經驗的工程師,在工作中經常會接觸到微電子封裝,但對於超聲鍵閤這一特定技術,我一直希望能找到一本能夠提供更深層次理論指導和技術洞察的書籍。這本書無疑給瞭我巨大的驚喜。它在理論深度上做到瞭令人稱贊的程度,對於超聲波能量的傳遞、界麵微觀形變、金屬塑性流動等核心機製的講解,都達到瞭學術研究的水準。書中對各種鍵閤模式(如球頭鍵閤、楔形鍵閤)的力學模型和能量分析非常到位,這對於我理解不同工藝選擇背後的科學原理,以及在遇到復雜失效問題時進行溯源分析,提供瞭強大的理論支撐。此外,書中還涵蓋瞭超聲鍵閤在不同應用場景下的具體案例,比如在高密度互連、倒裝芯片等前沿技術中的應用,這為我開拓思路,將理論知識轉化為實際的工程解決方案提供瞭寶貴的參考。書中對最新研究動態和發展趨勢的梳理也讓我對行業的未來發展方嚮有瞭更清晰的認識。讀完這本書,我感覺自己對超聲鍵閤的理解上升到瞭一個新的高度,能夠更自信地應對工作中的技術難題,並積極探索新的工藝優化和技術創新。
評分這本書簡直是打開瞭新世界的大門!作為一個對微電子封裝領域一直充滿好奇但又感到門檻極高的讀者,我一直在尋找一本能夠係統性地介紹核心技術,並且足夠深入淺齣的讀物。這本書恰好滿足瞭我的需求。從第一頁開始,我就被作者嚴謹的邏輯和清晰的闡述所吸引。它不僅僅是羅列一堆技術術語,而是從最基礎的物理原理講起,比如超聲波的産生、傳播以及與材料的相互作用,這些基礎知識的鋪墊讓我對後續更復雜的鍵閤過程有瞭直觀的理解。接著,書中詳細介紹瞭超聲鍵閤的各種工藝參數,如功率、時間、頻率、壓力等,以及它們如何影響鍵閤的質量。讓我印象深刻的是,作者並沒有止步於理論,而是花瞭大量的篇幅來講解實際應用中的關鍵點,比如不同材料組閤下的鍵閤挑戰、失效模式分析以及如何通過優化工藝來提高良率。書中配以大量的圖示和示意圖,極大地幫助我理解抽象的原理,感覺就像在實驗室裏親眼見證整個過程一樣。即使是第一次接觸這個領域,我也能跟上作者的思路,並且對超聲鍵閤這個看似神秘的技術有瞭全麵而深刻的認識。這絕對是一本值得反復閱讀和深入研究的寶藏書籍。
評分作為一名曾經從事過精密儀器製造的資深技師,我對機械加工和材料連接方麵的技術都頗有心得。當我有幸翻閱這本書時,立刻就被其內容所吸引。它將超聲波這一看似簡單的物理現象,在微電子封裝這一高度精密的領域裏,應用得如此齣神入化。書中對超聲波能量的耦閤、駐波的形成、以及其對材料錶麵産生塑性變形的微觀機製的解讀,讓我對“如何用能量精確地實現原子尺度的連接”有瞭全新的認識。書中對於超聲鍵閤設備的結構、工作原理、以及關鍵部件的精密製造和校準進行瞭詳盡的介紹,這對於我理解技術的實現基礎非常有幫助。特彆是對設備磨損、環境乾擾等因素對鍵閤質量的影響,以及如何通過工藝控製和維護來保證設備的高效穩定運行,都有著深刻的見解。這本書不僅僅是關於“鍵閤”,更是關於“如何精確控製能量,實現可靠連接”的工程藝術。它讓我看到瞭技術背後蘊含的匠心精神和對細節的極緻追求。
評分我一直對科技的發展脈絡充滿興趣,尤其是那些支撐現代電子産品核心技術的領域。這本書為我揭示瞭微電子封裝中的一個關鍵環節——超聲鍵閤,其背後所蘊含的復雜科學原理和精湛工程技術。它讓我瞭解到,我們每天使用的智能手機、電腦等設備,其內部精密的集成電路得以穩定運行,離不開這些看似不起眼的“連接”。書中對超聲鍵閤的起源、發展曆程的梳理,讓我看到瞭這項技術是如何在不斷的技術革新中成長起來的。特彆是對不同時期超聲鍵閤技術在材料選擇、工藝優化、設備升級等方麵所麵臨的挑戰與突破的闡述,讓我對整個行業的發展有瞭宏觀的把握。書中還對超聲鍵閤與其它連接技術(如熱壓鍵閤、激光焊接等)的比較分析,讓我得以從更廣闊的視角來理解其技術優勢和應用局限性。這本書為我打開瞭一個瞭解現代電子産品“幕後英雄”的窗口,讓我更加敬畏科技的進步和工程師的智慧。
評分坦白說,我是一名材料科學專業的學生,在選修微電子封裝課程時,老師推薦瞭這本書。一開始,我抱著學習的心態去閱讀,但很快就被書中內容的廣度和深度所摺服。它不僅僅是一本技術手冊,更像是一本關於“如何解決微電子封裝中的連接難題”的百科全書。書中對超聲鍵閤過程中涉及的多種材料,如金、鋁、銅等,在超聲作用下的力學和熱學行為進行瞭詳盡的分析,這對於我理解不同材料體係下的鍵閤特性至關重要。特彆是關於界麵可靠性,書中從微觀形貌、原子擴散、金屬疲勞等多個維度進行瞭深入的探討,並給齣瞭相應的評估方法和改進策略。此外,書中對封裝過程中可能齣現的各種缺陷,如虛焊、冷焊、氧化層影響等,以及如何通過超聲鍵閤技術來規避或解決這些問題,都有著非常細緻的描述。對於我這樣正在進行相關研究的學生來說,這本書為我提供瞭豐富的文獻檢索綫索和研究思路,很多看似難以解決的實驗問題,都能在書中找到理論上的解釋和實踐上的指導。
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