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全新超摩尔时代封装建模、分析、设计与测试张恒运 等9787129528
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Preface
Acknowledgments
About the authors
1 Introduction
1.1 Evolution of integrated circuit packaging
1.2 Performance and design methodology for integrated circuit packaging
References
Further reading
2 Electrical modeling and design
2.1 Fundamental theory
2.2 Modeling,characterization,and design of through-silicon via packages
References
3 Thermal modeling,analysis,and design
3.1 Principles of thermal analysis and design
3.2 Package-level thermal analysis and design
3.3 Numerical modeling
3.4 Package-level thermal enhancement
3.5 Air cooling for electronic devices with vapor chamber configurations
3.6 Liquid cooling for electronic devices
3.7 Thermoelectric cooling
References
4 Stress and reliability analysis for interconnects
4.1 Fundamental of mechanical properties
4.2 Reliability test and analysis methods
4.3 Case study of dsin-or-reliability
References
5 Reliability and failure analysis of encapsulated packages
5.1 Typical integrated circuit packaging failure modes
5.2 Heat transfer and moisture diffusion in plastics integrated circuit packages
5.3 Thermal-and moisture-induced stress analysis
5.4 Fracture mechanics analysis in integrated circuits package
5.5 Reliability enhancement in PBGA package
References
Further reading
6 Thermal and mechanical tests for packages and materials
6.1 Package thermal tests
6.2 Material mechanical test and characterization
References
7 System-level modeling,analysis,and design
7.1 System-level thermal modeling and design
7.2 Mechanical modeling and design for microcooler system
7.3 Codesign modeling and analysis for advanced packages
References
Appendix 1 Nomenclature
Appendix 2 Conversion factors
Index
本书具有以下创新点:1.率先将多孔介质理论用于封装的热模拟分析,用于处理复杂的封装组件,如具有外绝缘层的TSV结构、微焊点和焊球阵列、具有多层结构和多种微通孔的基层,RDL层等,并应用于封装系统能分析,可以有效解决封装热模拟问题,大大缩短计算时间,并具有良好的模拟精度。
?2. 持续研究了3D芯片堆叠封装的热能极限。随着3D封装的发热量上升,单纯的自然对流或者冷板技术不能实现有效热管理,采用直接液冷技术、或者背部微槽道液冷才能大幅度提高热设计功率,从而实现更高的芯片能。
?3. 在新材料方面,作者引入碳纳米管作为3D互联TSV技术,分析其热能和电能,指出采用碳纳米管互联可以去除微焊点层,提高堆叠芯片之间的散热能,从而缓解甚至消除热管理危机。同时,也对采用石墨烯、金刚石作为热扩散材料进行了阐述。
?4. 在可靠测试与分析方面,内容涵盖了封装材料的本构模型及材料参数,广泛的可靠试验及分析,如热循环,机械振动与冲击,机械循环弯曲,电源重复启闭,迁移等试验及分析技巧。
?5. 在多物理场耦合分析方面,针对高功率频放大器的微冷却器进行了综合分析,包括工艺流程、模拟分析,粘合层材料优化筛选,热应力耦合,结构尺寸优化等,并应用模拟分析结果进行了样机制造和模型验。
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