| 图书基本信息 | |||
| 图书名称 | 硅通孔3D集成技术 | 作者 | (美)JOHN H.Lau |
| 定价 | 150.00元 | 出版社 | 科学出版社 |
| ISBN | 9787030393302 | 出版日期 | 2014-01-01 |
| 字数 | 页码 | ||
| 版次 | 1 | 装帧 | 平装 |
| 开本 | 32开 | 商品重量 | 0.4Kg |
| 内容简介 | |
| 《信息科学技术学术著作丛书:硅通孔3D集成技术》系统讨论用于电子、光电子和MEMS器件的三维集成硅通孔(TSV)技术的*进展和未来可能的演变趋势,同时详尽讨论三维集成关键技术中存在的主要工艺问题和可能的解决方案。通过介绍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,结合当前三维集成关键技术的发展重点讨论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/芯片键合技术、芯片/晶圆键合技术、晶圆/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等关键技术问题,后讨论可实现产业化规模量产的三维封装技术以及TSV技术的未来发展趋势。 《信息科学技术学术著作丛书:硅通孔3D集成技术》适合从事电子、光电子、MEMS等器件三维集成研究工作的工程师、技术研发人员、技术管理人员和科研人员阅读,也可以作为相关专业大学高年级本科生和研究生的教材。 |
| 作者简介 | |
| 曹立强,1974年9月出生。工学博士,现为中国科学院微电子研究所研究员,博士生导师,中国科学院“百人计划”学者。1997年毕业于中国科学技术大学,2003年在瑞典Chalmers大学微电子及纳米技术研究中心获得博士学位。曾在瑞典国家工业产品研究所、北欧微系统集成技术中心、美国Intel技术开发有限公司从事系统级封装技术的研发和管理工作。主要从事先进封装的研究工作,承担了国家科技重大专项、国家自然科学基金重点项目、国家创新团队国际合作计划等项目,在电子封装材料、品圆级系统封装、三维硅通孔互连技术等方面取得多项成果,授权发明10余项,SCI/EI收录论文50余篇。 |
| 目录 | |
| 序 前言 致谢 导读 章半导体工业的纳米技术和三维(3D)集成技术 1.1引言 1.2纳米技术 1.2.1纳米技术起源 1.2.2纳米技术重要的里程碑 1.2.3石墨烯与电子工业 1.2.4纳米技术的展望 1.2.5摩尔定律:电子工业的纳米技术 1.3三维集成技术 1.3.1硅通孔(TSV)技术 1.3.2三维集成技术的起源 1.4三维硅集成技术的挑战和展望 1.4.1三维硅集成技术 1.4.2三维硅集成键合组装技术 1.4.3三维硅集成技术面临的挑战 1.4.4三维硅集成技术的展望 1.5三维集成电路(3DIC)集成技术的潜在应用和挑战 1.5.13DIC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wideI/O的定义 1.5.4储存器的带宽 1.5.5存储器芯片堆叠 1.5.6wideI/O存储器 1.5.7wideI/O动态存储器(DRAM) 1.5.8wideI/O接口 1.5.92.5D和3DIC集成(有源和无源转接板)技术 1.62.5DIC新进展(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用作应力释放(可靠性)缓冲层的转接板 1.6.3用作载板的转接板 1.6.4用作热管理的转接板 1.7三维集成TSV无源转接板技术发展的新趋势 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设计案例 1.7.4带有热塞或散热器的有机基板开孔式转接板技术 1.7.5超低成本转接板技术 1.7.6用于热管理的转接板技术 1.7.7对于三维光发射二极管(LED)和SiP有埋入式微流道的转接板 1.8埋人式3DIC集成 1.8.1带应力释放间隙的半埋入式转接板 1.8.2用于光电互连的埋入式三维混合IC集成技术 1.9总结与建议 1.10TSV 1.11参考文献 1.12其他阅读材料 1.12.1TSV、3D集成和可靠性 1.12.23DMEMS和IC集成 1.12.3半导体IC封装 第2章硅通扎(TSV)技术 2.1引言 2.2TSV的发明 2.3可采用TSV技术的量产产品 2.4TSV孔的制作 2.4.1DRIE与激光钻孔 2.4.2制作椎形孔的DRIE工艺 …… 第3章硅通孔(BV):机械、热和电学行为 第4章薄晶圆强度测量 第5章薄晶圆拿持技术 第6章微凸点制作、组装和可靠性 第7章微凸点的电迁移 第8章瞬态液相键合:芯片到芯片(C2C),芯片到晶圆(C2W),晶圆到晶圆(W2W) 第9章三维集成电路集成的热管理 0章三维集成电路封装 1章三维集成的发展趋势 索引 |
| 编辑推荐 | |
| 《硅通孔3D集成技术=Through Silicon Vias for 3D Integration:导读版:英文》适合从事电子、光电子、MEMS等器件三维集成研究工作的工程师、技术研发人员、技术管理人员和科研人员阅读,也可以作为相关专业大学高年级本科生和研究生的教材。 |
| 文摘 | |
| 序言 | |
我一直对芯片的内部结构充满好奇,这本书就像一本打开了微观世界神秘面纱的魔法书。作者对“硅通孔”的讲解,不仅仅是技术层面的介绍,更像是一次深入浅出的科普。我能够理解,它是一种能够穿透硅晶圆的垂直电连接,这在传统二维芯片中是不可想象的。通过多层芯片的堆叠,并通过这些“垂直通道”进行互联,极大地压缩了芯片的物理体积,同时也缩短了信号的传输距离,带来了速度和效率上的飞跃。书中关于“良率”的讨论,更是让我看到了这项技术的挑战所在。要实现大规模的3D集成,保证每一层每一颗芯片的良率都至关重要,任何一个环节的疏忽都可能导致整个堆叠体的报废。作者也详细介绍了各种提高良率的工艺和检测方法,这让我对精密制造的复杂性有了更深的认识。此外,我对书中关于“封装技术”的部分尤为关注。3D集成不仅仅是芯片本身的堆叠,更需要先进的封装技术来支撑,才能保证整个器件的稳定性和可靠性。书中介绍的各种先进封装技术,如扇出型封装、2.5D封装等,都让我大开眼界。这本书让我明白了,每一次科技的飞跃,都离不开基础理论的突破和工程技术的创新。
评分这本书是一次关于“突破极限”的探索之旅。在我看来,传统的二维集成电路已经逼近了物理极限,而3D集成技术则为我们打开了一扇新的大门。作者对“硅通孔”的讲解,让我明白了这项技术是如何实现三维空间内的互联互通,从而突破二维限制的。我特别欣赏作者在分析“良率”问题时,能够从多个角度进行深入探讨。在高集成度的3D堆叠中,任何一个环节的缺陷都可能导致整个产品的失效,这使得良率的提升成为了一项巨大的挑战。书中介绍的各种先进的检测技术和工艺优化方法,都让我对工程师们在精密制造领域付出的努力有了更深的认识。此外,我对书中关于“热量管理”的论述也印象深刻。随着集成度的提高,芯片产生的热量也急剧增加,如何有效地散热成为了一个关键问题。作者介绍了各种先进的散热技术,如微流道散热、相变材料等,让我看到了科技在不断克服挑战。这本书让我认识到,科技的进步是一个不断超越自我的过程,每一个看似不可能的难题,最终都能通过不懈的努力得以解决。
评分读这本书就像是进行一场虚拟的芯片设计与制造之旅,让我身临其境地感受到了3D集成技术的魅力与挑战。作者对于“硅通孔(TSV)”的描绘,绝不仅仅是抽象的技术名词,而是通过生动形象的比喻,让我能够直观地理解其在三维集成中的关键作用。我仿佛看到无数细小的“桥梁”在芯片层与层之间搭建,将原本孤立的电路连接成一个紧密协作的整体。书中对于“工艺窗口”的严苛要求,更是让我体会到微观世界里的精密与复杂。任何一个环节的微小偏差,都可能导致整个“摩天大楼”的崩塌,这背后凝聚了无数工程师的心血与智慧。我尤其对作者关于“热管理”问题的深入探讨印象深刻。在微小的空间内实现如此高的集成度,意味着巨大的能量密度,如何有效地将热量散发出去,成为了一个亟待解决的难题。书中介绍的各种先进散热技术,如微通道散热、相变材料的应用等,都让我看到了科学家们为突破技术瓶颈所付出的不懈努力。这本书不仅拓展了我的技术视野,更让我对微电子技术的发展充满了敬畏之情。
评分读完这本书,我感觉自己仿佛经历了一次芯片制造的“时空穿越”。作者以一种非常生动的方式,将我们带入了硅通孔3D集成技术的研发前沿。书中的技术细节虽然复杂,但作者的叙述却充满了画面感。我能想象到那些微小的硅通孔是如何被精确地钻孔、填充,最终实现芯片层与层之间的“对话”。作者特别强调了“工艺窗口”的挑战,这一点让我印象深刻。在如此微观的尺度下,任何一个微小的参数偏差都可能导致整个器件的失败,这要求工程师们拥有近乎完美的技艺和严谨的态度。我尤其对书中关于“TSV(硅通孔)失效机理”的分析感到震撼。那些可能导致芯片“罢工”的细微裂纹、空洞或金属迁移,在作者的笔下变得清晰可见,也让我更加理解了高可靠性对于3D集成的重要性。书中还提到了“热管理”的挑战,3D堆叠意味着更小的空间容纳更多的热量,这就像在一个小房间里点了很多炉子,如何高效散热成为了关键。作者介绍了各种先进的散热技术,从纳米材料到微流道设计,让我看到了科学家们为解决这一难题付出的巨大努力。总的来说,这本书不仅拓展了我的技术视野,更让我对工程师们在微观世界里创造奇迹的智慧和毅力充满了敬意。
评分这本书带给我的启示远不止于技术层面,更在于它所展现出的科技发展中的“系统工程”思维。在3D集成技术的背后,并非单一技术的突破,而是材料、工艺、设计、封装等多个环节的协同发展。作者在阐述“硅通孔”的制备过程中,详细介绍了不同材料的选择、蚀刻技术的演进以及填充工艺的优化,每一个环节都充满了技术细节和挑战。我特别欣赏作者在讨论“可靠性”问题时,能够从物理、化学、机械等多个角度进行分析,并提出了相应的解决方案。比如,TSV内部的应力集中、金属填充的空洞问题,以及不同材料之间的热膨胀系数差异带来的挑战,作者都进行了深入的剖析。这让我意识到,要想实现真正大规模的3D集成应用,必须在每一个细节上都做到极致。书中关于“成本控制”的讨论,更是贴近实际应用的需求。如何在保证性能和可靠性的同时,降低制造成本,一直是困扰半导体行业的重要问题。作者介绍了各种降低成本的策略,如工艺集成、材料优化等,让我对这项技术的商业化前景有了更乐观的预期。
评分这本书的深度和广度都超出了我的预期。在我看来,3D集成技术不仅仅是简单的“堆叠”,而是一场深刻的革命,它正在重塑着整个微电子产业的面貌。作者在书中对于“芯片let(Chiplet)”概念的阐述,让我看到了未来集成电路设计的全新范式。通过将不同的功能模块设计成独立的chiplet,然后通过3D技术将它们高效地集成在一起,可以实现更灵活、更具成本效益的设计。这就像搭积木一样,可以根据需求随意组合,极大地提高了设计和生产的效率。书中关于“异构集成”的讨论,更是让我看到了未来的计算架构将是多么的多样化和强大。将不同工艺、不同功能的芯片集成在一起,能够最大化地发挥各自的优势,为各种应用场景提供定制化的解决方案。我特别欣赏作者在讨论“热阻”和“应力”等问题时,能够从材料力学的角度进行分析,并提出相应的解决方案。这让我意识到,3D集成技术不仅仅是电子工程的范畴,更需要跨学科的知识融合。这本书为我提供了对未来计算架构的深刻洞察,也让我对半导体技术的发展方向有了更清晰的认识。
评分这本书的价值在于它提供了一个前瞻性的视角,让我能够窥探到未来计算设备发展的脉络。作者关于“硅通孔3D集成技术”的阐述,不仅仅是技术细节的罗列,更像是一幅描绘未来科技蓝图的画卷。我能够想象到,在不久的将来,我们手中的智能手机、高性能服务器,甚至自动驾驶汽车,都将受益于这项技术。书中关于“性能提升”和“能效比”的论证,让我深刻理解了3D集成在推动计算能力发展方面的重要作用。通过将更多的晶体管堆叠在更小的空间内,并缩短信号传输路径,可以实现前所未有的计算速度和能效。我尤其对作者在讨论“异构集成”时,提到的“系统级性能优化”感到兴奋。将不同类型的芯片(如CPU、GPU、AI加速器、存储器)集成在一起,可以实现更加高效的协同工作,为未来的复杂应用提供强大的算力支持。这本书让我看到了微电子技术发展的无限潜力,也让我对未来的科技创新充满期待。
评分这本书给我带来的最大感受是,科技的进步从来都不是一蹴而就的,而是无数次探索、试错和创新的结晶。在阅读“硅通孔3D集成技术”的相关内容时,我深刻体会到了这一点。作者从技术的萌芽期讲起,详细阐述了早期面临的种种困难,比如精度不足、成本高昂、可靠性差等等。正是因为有无数的科研人员和工程师们坚持不懈地攻克这些难题,才有了今天我们所看到的3D集成技术的蓬勃发展。书中的“互连延迟”和“功耗”问题,一直是我在学习微电子技术时比较头疼的地方。然而,这本书为我提供了全新的视角。通过3D堆叠,大大缩短了信号传输的路径,从而显著降低了延迟,这对于高性能计算和人工智能等领域至关重要。同时,作者也指出了3D集成带来的功耗挑战,以及如何通过优化设计和材料来解决这个问题。我尤其对书中关于“异构集成”的讨论非常感兴趣。将不同功能的芯片(如CPU、GPU、内存)堆叠在一起,可以实现前所未有的性能提升和能效比,这简直就是为未来的计算设备量身打造的解决方案。这本书让我看到了微电子技术发展的无限可能,也让我对科技的未来充满信心。
评分这本书简直是打开了我对微电子器件制造领域的一扇新窗口!在此之前,我一直以为二维的集成电路已经是极限,没想到还有如此令人惊叹的“堆叠”技术。尤其是“硅通孔”这个概念,起初听起来有些抽象,但随着阅读的深入,我才逐渐领略到它在三维集成中的核心作用。它就像一座摩天大楼中的电梯井,将不同楼层(芯片层)的信号和电源高效地连接起来,极大地提升了信息传输的速度和效率。作者在讲解过程中,并没有直接抛出过于专业的术语,而是通过类比和循序渐进的解释,让像我这样的初学者也能逐步理解其中的奥妙。从材料选择的考量,到精密制造的工艺流程,再到最终的可靠性测试,每一个环节都充满了挑战和智慧。书中关于“互连密度”的提升,以及由此带来的“功率密度”挑战,更是让我意识到了这个技术发展的双刃剑效应。作者并没有回避这些技术难题,反而深入分析了各种解决方案的优劣,这让我对该领域的未来发展充满了好奇和期待。我特别喜欢作者在讨论不同技术路线时,会引用一些前沿的研究成果和实验室数据,这让整本书的论述更加有说服力,也为我指明了进一步探索的方向。这本书不仅是技术手册,更像是一次思想的启迪,让我看到了电子工业的未来发展趋势,也激发了我对这个领域的浓厚兴趣,开始思考自己如何在其中找到一席之地。
评分阅读这本书,让我对微电子技术的发展历程有了更加深刻的理解。作者通过对“硅通孔3D集成技术”的详尽阐述,不仅展现了这项技术本身的复杂性和精妙之处,更反映了整个半导体产业不断追求更高性能、更低功耗、更小体积的发展趋势。我特别欣赏作者在介绍“工艺流程”时,能够将复杂的步骤分解为易于理解的部分,并穿插一些历史性的技术演进过程。这让我明白了,一项看似成熟的技术,背后往往经历了漫长而艰辛的研发过程。书中关于“可靠性”的讨论,也让我深刻认识到,在微观世界里,每一个细节都至关重要。任何一个微小的缺陷,都可能导致整个芯片的失效,这要求工程师们具备极高的专业素养和严谨的态度。我对书中关于“互连技术”的深入分析尤为感兴趣。硅通孔作为一种关键的垂直互连技术,其设计、制造和优化都充满了挑战。作者介绍了各种不同的TSV结构和填充材料,以及它们在不同应用场景下的优缺点,这为我提供了宝贵的参考信息。这本书让我更加热爱这个充满挑战和机遇的领域,也更加坚信科技改变世界的巨大力量。
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