正版 微波与光波融合的新一代微电子装备制造技术/现代电子制造系

目 录

第1章 微电子装备装联工艺技术及其发展历程 1
1.1 微电子装备装联工艺技术 1
1.1.1 电子装备、微电子装备及新一代微电子装备 1
1.1.2 电子装备制造中的装联工艺技术 2
1.2 现代微电子装备技术的发展 4
1.2.1 现代微电子装备技术发展的特点 4
1.2.2 新一代微电子装备的应用场景 6
1.3 新一代微电子装备装联工艺技术及其发展 6
1.3.1 新一代电子装备装联工艺技术 6
1.3.2 微电子装备装联工艺安装技术的发展历程 7
1.3.3 一代新装备、一代新设计、一代新工艺 9
第2章 微波与光波的基本物理现象及特性 11
2.1 微波的基本特性及其应用简介 11
2.1.1 电磁波谱及其应用 11
2.1.2 微波的基本概念 12
2.1.3 微波工程中要解决的核心问题 14
2.1.4 微波应用 15
2.2 光波的产生与光波的基本特性 20
2.2.1 光的产生与光谱 20
2.2.2 光波的基本特性 22
第3章 将光波导入高速数字信号系统实现传输光化的意义及应用 30
3.1 信号及其传输特性 30
3.1.1 两类不同的信号 30
3.1.2 两类不同的设备及信号传输问题 31
3.2 在高速数字信号传输中实现光化的发展前景 32
3.2.1 光波承载高速数字信号传输的优点 32
3.2.2 在高速信号传输中光化的实现 32
3.3 光化产业化的实施过程 34
3.3.1 目前光化的产业化态势 34
3.3.2 光化产业化的实施过程 35
3.3.3 光电子电路组装技术的标准化动向 37
第4章 微波与光波融合的新一代微电子装备用印制电路板 38
4.1 微波微电子装备用印制电路板 38
4.1.1 概述 38
4.1.2 MWPCB在设计中应关注的问题 39
4.1.3 MWPCB的结构工艺性分析 40
4.1.4 对MWPCB基材的要求 42
4.1.5 MWPCB制造工艺简介 47
4.2 光印制布线板与光电印制电路板 49
4.2.1 概述和背景 49
4.2.2 光印制布线板的原理、构造及应用 49
4.2.3 光电印制电路板结构及其材料与制作成型工艺 52
第5章 微波与光波能量传输装置 60
5.1 微波能量传输装置 60
5.1.1 微波能量传输装置概述 60
5.1.2 双导线传输线 62
5.1.3 同轴传输线 63
5.1.4 波导管传输线 65
5.1.5 微带线 69
5.1.6 微波天线 70
5.2 光波能量传输装置 74
5.2.1 光介质波导 74
5.2.2 光纤 77
5.2.3 光纤的制造 82
第6章 微波元器件、微波模块与微波组件及其应用 84
6.1 集总参数元件的微波特性 84
6.1.1 金属导线 84
6.1.2 电阻器 85
6.1.3 电容器 87
6.1.4 电感器 88
6.1.5 印刷微波元件 89
6.2 半导体芯片与微波元器件 90
6.2.1 半导体芯片核心技术的发展轨迹 90
6.2.2 微波芯片分类 91
6.2.3 微波IC的应用与发展 92
6.3 微波封装技术与微波模块 94
6.3.1 微波封装技术 94
6.3.2 微波模块 97
6.3.3 微波组件 99
6.3.4 微波组件应用举例 103
第7章 光波元器件与光波组件及其应用 105
7.1 半导体光电器件 105
7.1.1 半导体光电器件概论 105
7.1.2 发光二极管（LED） 105
7.2 受激辐射器件─光放大器和激光器 114
7.2.1 受激辐射 114
7.2.2 光子放大与激光器原理 115
7.2.3 掺铒光纤放大器 116
7.2.4 半导体激光器 119
7.2.5 垂直腔面发射激光器 121
7.2.6 半导体光放大器 123
7.3 光电探测器件 125
7.3.1 p-n结光电二极管 125
7.3.2 雪崩光电二极管 126
7.3.3 光电晶体管 128
7.4 光模块 129
7.4.1 定义和分类 129
7.4.2 光通信模块的测试 132
第8章 微电子学焊接技术 134
8.1 微电子电路焊接方法 134
8.1.1 微电子电路连接概述 134
8.1.2 微电子电路目前流行的连接方法 134
8.2 微电子电路安装中常用的几种焊接方法 135
8.2.1 热压焊 135
8.2.2 机械热脉冲焊 138
8.2.3 电阻焊 139
8.2.4 超声波焊 141
8.2.5 钎焊 144
8.2.6 激光焊 147
8.2.7 电子束焊 151
8.2.8 其他焊接方法 153
8.3 半导体器件与微型电路在外壳内的安装及气密封装 154
8.3.1 管芯与外壳的黏结 154
8.3.2 半导体器件与微型电路在外壳内的安装 155
8.3.3 半导体器件与微型电路的气密封装 158
第9章 微波组件的集成与微组装技术 162
9.1 微波组件的集成途径及其特点 162
9.1.1 微波组件的定义及应用 162
9.1.2 RF微电子组件的集成封装路线图及其特点 162
9.1.3 微波组件的最优集成封装路线及其特点 167
9.1.4 裸芯片和KGD及其安装 169
9.2 微波组件的组装技术 172
9.2.1 微波组件的组装特点与方法 172
9.2.2 微波组件组装中的关键工序 173
9.3 微波用底部端子元器件的组装可靠性 174
9.3.1 底部端子元器件的定义与分类 174
9.3.2 底部端子元器件的组装可靠性问题及其形成原因 176
9.3.3 国外对BTC类封装芯片安装可靠性的研究试验 179
9.3.4 改善BTC类芯片封装焊接可靠性的工艺措施 183
9.4 微波组件的微组装工序链 186
9.4.1 微组装技术 186
9.4.2 微波组件微组装工序链的组成 186
第10章 光组件的微组装技术 194
10.1 光芯片结构及其封装技术 194
10.1.1 光芯片封装结构及其发展 194
10.1.2 光芯片的封装形式与封装技术 194
10.2 光模块及其制造技术 196
10.2.1 光模块的定义与结构 196
10.2.2 光模块制造技术 197
10.3 光电路组件的微组装技术 200
10.3.1 背景 200
10.3.2 光电路组件的微组装技术与工艺 201
10.3.3 OE模块的组装标准 204
第11章 微波与光波融合的新一代微电子装备系统集成安装技术 205
11.1 微波与光波融合的新一代微电子装备系统概论 205
11.1.1 导言 205
11.1.2 新一代微电子装备系统集成技术 205
11.1.3 新一代微电子装备系统集成中的电气安装 206
11.2 影响微波与高速微电子装备电气安装工艺质量的因素 208
11.2.1 影响因素 208
11.2.2 影响因素分析 208
11.3 微波与高速微电子装备的组装工艺 211
11.3.1 微波与高速微电子装备电路组装的发展过程 211
11.3.2 第三代和第四代微波与高速微电子装备的组装工艺特点 212
11.3.3 微波组件的安装 220
11.4 光波系统集成与安装技术 221
11.4.1 光电路组装 221
11.4.2 光电装备安装技术的发展 222
11.4.3 光电组件的安装 222
11.4.4 光电融合的新一代微电子装备的系统集成与安装 225
11.4.5 微波与光波融合的微电子装备系统集成安装 226
11.5 微波与光波融合的微电子装备系统集成工序链 227
11.5.1 微电子学与光电子学的最新技术成果 227
11.5.2 射频及射频前端微波组件的安装工序 227
11.5.3 含中频之后的基频部分的安装工序链 228
第12章 微波与光波融合的新一代微电子装备安装中的电磁兼容性 231
12.1 微波与光波融合的微电子装备装联中面临的挑战 231
12.1.1 概述 231
12.1.2 新一代微电子装备装联中的电磁干扰 232
12.2 新一代微电子装备装联中的电磁兼容性问题 234
12.2.1 新一代微电子装备装联中可能形成的噪声 234
12.2.2 消除噪声的措施 236
12.2.3 干扰与抗干扰归纳 237
12.3 导线的干扰与电磁屏蔽 239
12.3.1 导线的干扰 239
12.3.2 干扰的电磁屏蔽 242
12.4 接地 250
12.4.1 概述 250
12.4.2 基准线的结构 250
12.4.3 接地类型分析 251
第13章 微波与光波融合的新一代微电子装备安装中的热工问题 254
13.1 新一代微电子装备安装中的热工问题 254
13.1.1 概述 254
13.1.2 新一代微电子装备安装中所用基板材料的热工特性 256
13.2 微电子装备中的热产生源及其管理 257
13.2.1 微电子装备工作时的热能分布 257
13.2.2 热管理与热量耗散方法 260
13.2.3 热阻与接触热阻 263
13.2.4 热界面材料 265
13.3 新一代微电子装备中冷却手段的选择 266
13.3.1 冷却手段的选择 266
13.3.2 特殊冷却方式 270
第14章 微波与光波融合的新一代微电子装备制造中的质量控制 273
14.1 概论 273
14.1.1 新一代微电子装备的工作特点 273
14.1.2 新一代微电子装备制造中质量控制的重点与方向 274
14.2 微波组件装联中焊接质量控制 275
14.2.1 微波组件装联中微电子学焊接质量控制分类 275
14.2.2 常见微波组件装联中的失效类型及其机理 276
14.3 新一代微电子装备系统集成电气装联的质量控制 282
14.3.1 新一代微电子装备系统集成电气装联的特点与工艺构成 282
14.3.2 影响新一代微电子装备系统集成装联质量的主要因素 282
14.3.3 新一代微电子装备装联工艺所面临的挑战 286
14.4 新一代微电子装备制造中的相关装联标准 287
14.4.1 国外相关装联类标准 287
14.4.2 日本光线路板标准化项目 287
14.5 系统装联中的检测技术及装备 289
14.5.1 变焦距立体光学显微镜检查法 289
14.5.2 微粒碰撞噪声检测 289
14.5.3 X-ray检测 290
14.5.4 扫描电镜与能谱分析 292
14.5.5 声波扫描显微镜检测技术 294
14.5.6 红外热成像 297
参考文献 299

樊融融，著名工艺技术专家，中国印制电路行业协会(CPCA)专家组专家。先后有10项发明获国家专利，荣获国家级，部、省级科技进步奖共六次，部、省级优秀发明专利奖三次，享受"国务院政府特殊津贴”，荣获"庆祝中华人民共和国成立70周年纪念章”。

由于电互连在物理性能上的局限性，光子取代电子在板与板、芯片与芯片之间传输数据和信息，即所谓的“光化”，此概念已经是新一代微电子装备制造技术发展的大趋势，必将催生新一代微电子装备的诞生，并成为驱动新一代微电子装备制造工艺技术研究的动力。本书详细介绍了微波与光波融合的新一代微电子装备制造技术。
“5G+微波+光波”的新一代微电子装备制造技术的内涵与实施工艺方案

一代新技术装备的问世，必然催生与之相适配的新的工艺技术时代。由于电互连在物理性能上的局限性，光子取代电子在板与板、芯片与芯片之间传输数据，已经是电子装备制造技术发展的大趋势。OEPCB的导入，将光与电整合，以光来承载信号，以电进行运算，构建了新一代微电子装备的安装平台，加速了现代电子装联工艺技术的迅猛发展，使现代电子装联工艺技术进入了复合安装技术的新时代。本书以5G技术为导向，其内容纳入了现代微波制造工艺技术基础知识，导入了国际上创新发展的“光化”概念和光组装技术，以构筑未来“5G+微波+光波”新一代微电子装备制造技术的内涵和实施工艺方案。本书既可作为新一代微电子装备制造工艺工程师、质量工程师和计划管理工程师的自学用书，也可作为相关企业员工的培训教材，还可作为电子制造类职业学院相关专业师生的教材或者教学参考书。