| 圖書基本信息 | |||
| 圖書名稱 | 矽通孔3D集成技術 | 作者 | (美)JOHN H.Lau |
| 定價 | 150.00元 | 齣版社 | 科學齣版社 |
| ISBN | 9787030393302 | 齣版日期 | 2014-01-01 |
| 字數 | 頁碼 | ||
| 版次 | 1 | 裝幀 | 平裝 |
| 開本 | 32開 | 商品重量 | 0.4Kg |
| 內容簡介 | |
| 《信息科學技術學術著作叢書:矽通孔3D集成技術》係統討論用於電子、光電子和MEMS器件的三維集成矽通孔(TSV)技術的*進展和未來可能的演變趨勢,同時詳盡討論三維集成關鍵技術中存在的主要工藝問題和可能的解決方案。通過介紹半導體工業中的納米技術和三維集成技術的起源和演變曆史,結閤當前三維集成關鍵技術的發展重點討論TSV製程技術、晶圓減薄與薄晶圓在封裝組裝過程中的拿持技術、三維堆疊的微凸點製作與組裝技術、芯片/芯片鍵閤技術、芯片/晶圓鍵閤技術、晶圓/晶圓鍵閤技術、三維器件集成的熱管理技術以及三維集成中的可靠性等關鍵技術問題,後討論可實現産業化規模量産的三維封裝技術以及TSV技術的未來發展趨勢。 《信息科學技術學術著作叢書:矽通孔3D集成技術》適閤從事電子、光電子、MEMS等器件三維集成研究工作的工程師、技術研發人員、技術管理人員和科研人員閱讀,也可以作為相關專業大學高年級本科生和研究生的教材。 |
| 作者簡介 | |
| 曹立強,1974年9月齣生。工學博士,現為中國科學院微電子研究所研究員,博士生導師,中國科學院“百人計劃”學者。1997年畢業於中國科學技術大學,2003年在瑞典Chalmers大學微電子及納米技術研究中心獲得博士學位。曾在瑞典國傢工業産品研究所、北歐微係統集成技術中心、美國Intel技術開發有限公司從事係統級封裝技術的研發和管理工作。主要從事先進封裝的研究工作,承擔瞭國傢科技重大專項、國傢自然科學基金重點項目、國傢創新團隊國際閤作計劃等項目,在電子封裝材料、品圓級係統封裝、三維矽通孔互連技術等方麵取得多項成果,授權發明10餘項,SCI/EI收錄論文50餘篇。 |
| 目錄 | |
| 序 前言 緻謝 導讀 章半導體工業的納米技術和三維(3D)集成技術 1.1引言 1.2納米技術 1.2.1納米技術起源 1.2.2納米技術重要的裏程碑 1.2.3石墨烯與電子工業 1.2.4納米技術的展望 1.2.5摩爾定律:電子工業的納米技術 1.3三維集成技術 1.3.1矽通孔(TSV)技術 1.3.2三維集成技術的起源 1.4三維矽集成技術的挑戰和展望 1.4.1三維矽集成技術 1.4.2三維矽集成鍵閤組裝技術 1.4.3三維矽集成技術麵臨的挑戰 1.4.4三維矽集成技術的展望 1.5三維集成電路(3DIC)集成技術的潛在應用和挑戰 1.5.13DIC集成技術的定義 1.5.2移動電子産品的未來需求 1.5.3帶寬和wideI/O的定義 1.5.4儲存器的帶寬 1.5.5存儲器芯片堆疊 1.5.6wideI/O存儲器 1.5.7wideI/O動態存儲器(DRAM) 1.5.8wideI/O接口 1.5.92.5D和3DIC集成(有源和無源轉接闆)技術 1.62.5DIC新進展(轉接闆)技術的新進展 1.6.1用作中間基闆的轉接闆 1.6.2用作應力釋放(可靠性)緩衝層的轉接闆 1.6.3用作載闆的轉接闆 1.6.4用作熱管理的轉接闆 1.7三維集成TSV無源轉接闆技術發展的新趨勢 1.7.1雙麵貼裝空腔式轉接闆技術 1.7.2有機基闆開孔式轉接闆技術 1.7.3設計案例 1.7.4帶有熱塞或散熱器的有機基闆開孔式轉接闆技術 1.7.5超低成本轉接闆技術 1.7.6用於熱管理的轉接闆技術 1.7.7對於三維光發射二極管(LED)和SiP有埋入式微流道的轉接闆 1.8埋人式3DIC集成 1.8.1帶應力釋放間隙的半埋入式轉接闆 1.8.2用於光電互連的埋入式三維混閤IC集成技術 1.9總結與建議 1.10TSV 1.11參考文獻 1.12其他閱讀材料 1.12.1TSV、3D集成和可靠性 1.12.23DMEMS和IC集成 1.12.3半導體IC封裝 第2章矽通紮(TSV)技術 2.1引言 2.2TSV的發明 2.3可采用TSV技術的量産産品 2.4TSV孔的製作 2.4.1DRIE與激光鑽孔 2.4.2製作椎形孔的DRIE工藝 …… 第3章矽通孔(BV):機械、熱和電學行為 第4章薄晶圓強度測量 第5章薄晶圓拿持技術 第6章微凸點製作、組裝和可靠性 第7章微凸點的電遷移 第8章瞬態液相鍵閤:芯片到芯片(C2C),芯片到晶圓(C2W),晶圓到晶圓(W2W) 第9章三維集成電路集成的熱管理 0章三維集成電路封裝 1章三維集成的發展趨勢 索引 |
| 編輯推薦 | |
| 《矽通孔3D集成技術=Through Silicon Vias for 3D Integration:導讀版:英文》適閤從事電子、光電子、MEMS等器件三維集成研究工作的工程師、技術研發人員、技術管理人員和科研人員閱讀,也可以作為相關專業大學高年級本科生和研究生的教材。 |
| 文摘 | |
| 序言 | |
閱讀這本書,讓我對微電子技術的發展曆程有瞭更加深刻的理解。作者通過對“矽通孔3D集成技術”的詳盡闡述,不僅展現瞭這項技術本身的復雜性和精妙之處,更反映瞭整個半導體産業不斷追求更高性能、更低功耗、更小體積的發展趨勢。我特彆欣賞作者在介紹“工藝流程”時,能夠將復雜的步驟分解為易於理解的部分,並穿插一些曆史性的技術演進過程。這讓我明白瞭,一項看似成熟的技術,背後往往經曆瞭漫長而艱辛的研發過程。書中關於“可靠性”的討論,也讓我深刻認識到,在微觀世界裏,每一個細節都至關重要。任何一個微小的缺陷,都可能導緻整個芯片的失效,這要求工程師們具備極高的專業素養和嚴謹的態度。我對書中關於“互連技術”的深入分析尤為感興趣。矽通孔作為一種關鍵的垂直互連技術,其設計、製造和優化都充滿瞭挑戰。作者介紹瞭各種不同的TSV結構和填充材料,以及它們在不同應用場景下的優缺點,這為我提供瞭寶貴的參考信息。這本書讓我更加熱愛這個充滿挑戰和機遇的領域,也更加堅信科技改變世界的巨大力量。
評分讀這本書就像是進行一場虛擬的芯片設計與製造之旅,讓我身臨其境地感受到瞭3D集成技術的魅力與挑戰。作者對於“矽通孔(TSV)”的描繪,絕不僅僅是抽象的技術名詞,而是通過生動形象的比喻,讓我能夠直觀地理解其在三維集成中的關鍵作用。我仿佛看到無數細小的“橋梁”在芯片層與層之間搭建,將原本孤立的電路連接成一個緊密協作的整體。書中對於“工藝窗口”的嚴苛要求,更是讓我體會到微觀世界裏的精密與復雜。任何一個環節的微小偏差,都可能導緻整個“摩天大樓”的崩塌,這背後凝聚瞭無數工程師的心血與智慧。我尤其對作者關於“熱管理”問題的深入探討印象深刻。在微小的空間內實現如此高的集成度,意味著巨大的能量密度,如何有效地將熱量散發齣去,成為瞭一個亟待解決的難題。書中介紹的各種先進散熱技術,如微通道散熱、相變材料的應用等,都讓我看到瞭科學傢們為突破技術瓶頸所付齣的不懈努力。這本書不僅拓展瞭我的技術視野,更讓我對微電子技術的發展充滿瞭敬畏之情。
評分這本書帶給我的啓示遠不止於技術層麵,更在於它所展現齣的科技發展中的“係統工程”思維。在3D集成技術的背後,並非單一技術的突破,而是材料、工藝、設計、封裝等多個環節的協同發展。作者在闡述“矽通孔”的製備過程中,詳細介紹瞭不同材料的選擇、蝕刻技術的演進以及填充工藝的優化,每一個環節都充滿瞭技術細節和挑戰。我特彆欣賞作者在討論“可靠性”問題時,能夠從物理、化學、機械等多個角度進行分析,並提齣瞭相應的解決方案。比如,TSV內部的應力集中、金屬填充的空洞問題,以及不同材料之間的熱膨脹係數差異帶來的挑戰,作者都進行瞭深入的剖析。這讓我意識到,要想實現真正大規模的3D集成應用,必須在每一個細節上都做到極緻。書中關於“成本控製”的討論,更是貼近實際應用的需求。如何在保證性能和可靠性的同時,降低製造成本,一直是睏擾半導體行業的重要問題。作者介紹瞭各種降低成本的策略,如工藝集成、材料優化等,讓我對這項技術的商業化前景有瞭更樂觀的預期。
評分這本書簡直是打開瞭我對微電子器件製造領域的一扇新窗口!在此之前,我一直以為二維的集成電路已經是極限,沒想到還有如此令人驚嘆的“堆疊”技術。尤其是“矽通孔”這個概念,起初聽起來有些抽象,但隨著閱讀的深入,我纔逐漸領略到它在三維集成中的核心作用。它就像一座摩天大樓中的電梯井,將不同樓層(芯片層)的信號和電源高效地連接起來,極大地提升瞭信息傳輸的速度和效率。作者在講解過程中,並沒有直接拋齣過於專業的術語,而是通過類比和循序漸進的解釋,讓像我這樣的初學者也能逐步理解其中的奧妙。從材料選擇的考量,到精密製造的工藝流程,再到最終的可靠性測試,每一個環節都充滿瞭挑戰和智慧。書中關於“互連密度”的提升,以及由此帶來的“功率密度”挑戰,更是讓我意識到瞭這個技術發展的雙刃劍效應。作者並沒有迴避這些技術難題,反而深入分析瞭各種解決方案的優劣,這讓我對該領域的未來發展充滿瞭好奇和期待。我特彆喜歡作者在討論不同技術路綫時,會引用一些前沿的研究成果和實驗室數據,這讓整本書的論述更加有說服力,也為我指明瞭進一步探索的方嚮。這本書不僅是技術手冊,更像是一次思想的啓迪,讓我看到瞭電子工業的未來發展趨勢,也激發瞭我對這個領域的濃厚興趣,開始思考自己如何在其中找到一席之地。
評分我一直對芯片的內部結構充滿好奇,這本書就像一本打開瞭微觀世界神秘麵紗的魔法書。作者對“矽通孔”的講解,不僅僅是技術層麵的介紹,更像是一次深入淺齣的科普。我能夠理解,它是一種能夠穿透矽晶圓的垂直電連接,這在傳統二維芯片中是不可想象的。通過多層芯片的堆疊,並通過這些“垂直通道”進行互聯,極大地壓縮瞭芯片的物理體積,同時也縮短瞭信號的傳輸距離,帶來瞭速度和效率上的飛躍。書中關於“良率”的討論,更是讓我看到瞭這項技術的挑戰所在。要實現大規模的3D集成,保證每一層每一顆芯片的良率都至關重要,任何一個環節的疏忽都可能導緻整個堆疊體的報廢。作者也詳細介紹瞭各種提高良率的工藝和檢測方法,這讓我對精密製造的復雜性有瞭更深的認識。此外,我對書中關於“封裝技術”的部分尤為關注。3D集成不僅僅是芯片本身的堆疊,更需要先進的封裝技術來支撐,纔能保證整個器件的穩定性和可靠性。書中介紹的各種先進封裝技術,如扇齣型封裝、2.5D封裝等,都讓我大開眼界。這本書讓我明白瞭,每一次科技的飛躍,都離不開基礎理論的突破和工程技術的創新。
評分這本書的深度和廣度都超齣瞭我的預期。在我看來,3D集成技術不僅僅是簡單的“堆疊”,而是一場深刻的革命,它正在重塑著整個微電子産業的麵貌。作者在書中對於“芯片let(Chiplet)”概念的闡述,讓我看到瞭未來集成電路設計的全新範式。通過將不同的功能模塊設計成獨立的chiplet,然後通過3D技術將它們高效地集成在一起,可以實現更靈活、更具成本效益的設計。這就像搭積木一樣,可以根據需求隨意組閤,極大地提高瞭設計和生産的效率。書中關於“異構集成”的討論,更是讓我看到瞭未來的計算架構將是多麼的多樣化和強大。將不同工藝、不同功能的芯片集成在一起,能夠最大化地發揮各自的優勢,為各種應用場景提供定製化的解決方案。我特彆欣賞作者在討論“熱阻”和“應力”等問題時,能夠從材料力學的角度進行分析,並提齣相應的解決方案。這讓我意識到,3D集成技術不僅僅是電子工程的範疇,更需要跨學科的知識融閤。這本書為我提供瞭對未來計算架構的深刻洞察,也讓我對半導體技術的發展方嚮有瞭更清晰的認識。
評分讀完這本書,我感覺自己仿佛經曆瞭一次芯片製造的“時空穿越”。作者以一種非常生動的方式,將我們帶入瞭矽通孔3D集成技術的研發前沿。書中的技術細節雖然復雜,但作者的敘述卻充滿瞭畫麵感。我能想象到那些微小的矽通孔是如何被精確地鑽孔、填充,最終實現芯片層與層之間的“對話”。作者特彆強調瞭“工藝窗口”的挑戰,這一點讓我印象深刻。在如此微觀的尺度下,任何一個微小的參數偏差都可能導緻整個器件的失敗,這要求工程師們擁有近乎完美的技藝和嚴謹的態度。我尤其對書中關於“TSV(矽通孔)失效機理”的分析感到震撼。那些可能導緻芯片“罷工”的細微裂紋、空洞或金屬遷移,在作者的筆下變得清晰可見,也讓我更加理解瞭高可靠性對於3D集成的重要性。書中還提到瞭“熱管理”的挑戰,3D堆疊意味著更小的空間容納更多的熱量,這就像在一個小房間裏點瞭很多爐子,如何高效散熱成為瞭關鍵。作者介紹瞭各種先進的散熱技術,從納米材料到微流道設計,讓我看到瞭科學傢們為解決這一難題付齣的巨大努力。總的來說,這本書不僅拓展瞭我的技術視野,更讓我對工程師們在微觀世界裏創造奇跡的智慧和毅力充滿瞭敬意。
評分這本書是一次關於“突破極限”的探索之旅。在我看來,傳統的二維集成電路已經逼近瞭物理極限,而3D集成技術則為我們打開瞭一扇新的大門。作者對“矽通孔”的講解,讓我明白瞭這項技術是如何實現三維空間內的互聯互通,從而突破二維限製的。我特彆欣賞作者在分析“良率”問題時,能夠從多個角度進行深入探討。在高集成度的3D堆疊中,任何一個環節的缺陷都可能導緻整個産品的失效,這使得良率的提升成為瞭一項巨大的挑戰。書中介紹的各種先進的檢測技術和工藝優化方法,都讓我對工程師們在精密製造領域付齣的努力有瞭更深的認識。此外,我對書中關於“熱量管理”的論述也印象深刻。隨著集成度的提高,芯片産生的熱量也急劇增加,如何有效地散熱成為瞭一個關鍵問題。作者介紹瞭各種先進的散熱技術,如微流道散熱、相變材料等,讓我看到瞭科技在不斷剋服挑戰。這本書讓我認識到,科技的進步是一個不斷超越自我的過程,每一個看似不可能的難題,最終都能通過不懈的努力得以解決。
評分這本書給我帶來的最大感受是,科技的進步從來都不是一蹴而就的,而是無數次探索、試錯和創新的結晶。在閱讀“矽通孔3D集成技術”的相關內容時,我深刻體會到瞭這一點。作者從技術的萌芽期講起,詳細闡述瞭早期麵臨的種種睏難,比如精度不足、成本高昂、可靠性差等等。正是因為有無數的科研人員和工程師們堅持不懈地攻剋這些難題,纔有瞭今天我們所看到的3D集成技術的蓬勃發展。書中的“互連延遲”和“功耗”問題,一直是我在學習微電子技術時比較頭疼的地方。然而,這本書為我提供瞭全新的視角。通過3D堆疊,大大縮短瞭信號傳輸的路徑,從而顯著降低瞭延遲,這對於高性能計算和人工智能等領域至關重要。同時,作者也指齣瞭3D集成帶來的功耗挑戰,以及如何通過優化設計和材料來解決這個問題。我尤其對書中關於“異構集成”的討論非常感興趣。將不同功能的芯片(如CPU、GPU、內存)堆疊在一起,可以實現前所未有的性能提升和能效比,這簡直就是為未來的計算設備量身打造的解決方案。這本書讓我看到瞭微電子技術發展的無限可能,也讓我對科技的未來充滿信心。
評分這本書的價值在於它提供瞭一個前瞻性的視角,讓我能夠窺探到未來計算設備發展的脈絡。作者關於“矽通孔3D集成技術”的闡述,不僅僅是技術細節的羅列,更像是一幅描繪未來科技藍圖的畫捲。我能夠想象到,在不久的將來,我們手中的智能手機、高性能服務器,甚至自動駕駛汽車,都將受益於這項技術。書中關於“性能提升”和“能效比”的論證,讓我深刻理解瞭3D集成在推動計算能力發展方麵的重要作用。通過將更多的晶體管堆疊在更小的空間內,並縮短信號傳輸路徑,可以實現前所未有的計算速度和能效。我尤其對作者在討論“異構集成”時,提到的“係統級性能優化”感到興奮。將不同類型的芯片(如CPU、GPU、AI加速器、存儲器)集成在一起,可以實現更加高效的協同工作,為未來的復雜應用提供強大的算力支持。這本書讓我看到瞭微電子技術發展的無限潛力,也讓我對未來的科技創新充滿期待。
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