套装 三维封装与引线键合系列 微电子封装从架构到应用 全2册 三维微电子封装 从架构到应用 微电子引线键合 机械工业出

商品名称：

三维封装与引线键合系列 微电子封装从架构到应用 （全2册） （《三维微电子封装：从架构到应用（原书第2版）》 《微电子引线键合（原书第3版）》 ）

作 者：

[美]李琰（Yan Li） 迪帕克·戈亚尔（Deepak Goyal）； [美]乔治·哈曼(George Harman)

市 场 价：

388.00元

ISBN 号：

9787111696551； 9787111697091

出版日期：

2022年3月

出 版 社：

机械工业出版社

《三维微电子封装：从架构到应用（原书第2版）》

"第1章 三维微电子封装概论

1.1 导言

1.2 为什么采用三维封装

1.2.1 摩尔定律

1.2.2小型化需要三维封装

1.2.3 降低功耗提高系统性能

1.3 三维微电子封装架构

1.3.1 芯片-芯片三维集成

1.3.2 封装-封装三维集成

1.3.3 三维异构集成

1.4 三维微电子封装的挑战

1.4.1 组装工艺、良率、测试及成本的挑战

1.4.2 热管理、封装设计及建模的挑战

1.4.3 材料和基板的挑战

1.4.4 质量、可靠性及失效分析的挑战

1.5 小结

参考文献

第2章 三维封装架构和组装流程设计

2.1 导言

2.2基于硅通孔（TSV）的三维架构：优势与劣势

2.3 TSV的制造方法及其他特性

2.4 组装工艺流程

2.5 制造良率及测试的作用

2.6 TSV三维架构的挑战

2.7 小结

参考文献

第3章 硅通孔（TSV）的材料与工艺

3.1 导言

3.2 TSV的材料与工艺概览

3.3 TSV的制作与组装

3.3.1 在硅晶圆上形成孔或沟槽

3.3.2 循序填充硅通孔

3.3.3 平坦化和芯片减薄

3.4 TSV制作与芯片集成的工艺流程

3.4.1流程顺序

3.4.2 包含TSV的芯片集成

3.5 小结

参考文献

第4章 TSV的微结构与力学可靠性

4.1 导言

4.2微观结构表征及应力测量

4.2.1 微观结构表征

4.2.2 应力状态测量

4.3 TSV相关的可靠性问题

4.3.1 TSV中的应力

4.3.2 电迁移有关的效应

4.4面向原子信息的TSV可靠性建模

4.4.1 CPFE法

4.4.2 PFC法

4.5 小结

参考文献

第5章 晶体相场（PFC）模型:一种在TSV中探测原子的工具

5.1引言

5.2 PFC模型基础

5.2.1经典密度泛函理论

5.2.2近似模型

5.2.4 控制方程

5.2.5 多组分多相系统的应用

5.2.6 物理场耦合

5.3 TSV的PFC模型

5.3.1 三角晶格

5.3.2 方晶格

5.3.3 基于石墨烯的TSV

5.4 总结

参考文献

第6章 TSV挤出效应的原子尺度动力学

6.1 导言

6.2 模型设置和TSV挤出的实例

6.3 不同机械载荷条件下的挤出

6.3.1 剪切应变γyx

6.3.2 法向应变εx和剪切应变γxy

6.3.3 法向应变εy

6.3.4 载荷分布

6.4 晶粒结构的影响

6.4.1 晶粒分布

6.4.2 晶粒尺寸

6.4.3 晶粒取向

6.5 温度的影响

6.6 几何形状的影响

6.6.1 TSV的形状

6.6.2 侧壁粗糙度

6.7 TSV挤出效应的一般观点

6.7.1 原子机制

6.7.2 挤出的轮廓预测准则

6.7.3 塑性流动观点

6.8 展望

参考文献

第7章 三维封装芯片准备的原理及失效

7.1 导言

7.2 TSV晶圆制造工艺概述

7.3 临时晶圆键合

7.4 晶圆解键合及清洁

7.5 晶圆激光划片

7.6 晶圆砂轮划片

7.7 晶圆芯片顶出

7.8 芯片贴装

7.9 底部填充

7.10 结论

参考文献

第8章 铜-铜（Cu-Cu）直接键合及三维封装的其他键合技术

8.1 导言

8.2基于焊料键合与无焊料键合：优点与缺点

8.3 堆叠和键合方案、技术与应用

8.4 热压键合（一种典型的扩散焊）：材料基础及微观结构效应

8.5 覆盖层钝化：自组装单分子膜（SAM）和金属

8.6 表面活化键合（SAB）工艺

8.7 Cu/介质混合键合

8.7.1 Cu/SiO2混合键合

8.7.2 Cu/粘合剂混合键合

8.8 另一种Cu-Cu键合技术：插入键合

8.9 Cu–Cu键合设备概览及现状

8.10 小结及后续研究建议

参考文献

第9章 微米/纳米铜在三维互连中的应用

9.1 导言

9.1.1 金属纳米颗粒键合综述

9.1.2 混合铜颗粒键合的应用动因

9.2 烧结致密度建模

9.2.1 算法设计与假设

9.2.2 3D仿真结果

9.2.3 小结

9.3铜浆配方及表征

9.3.1 铜浆配方和烧结曲线

9.3.2 热学和电学特性

9.3.3 仿真与试验结果的探讨

9.3.4 小结

9.4 芯片到晶圆键合验证

9.4.1 实验内容

9.4.2 键合剪切强度

9.4.3 小结

9.5 总结与展望

9.5.1 总结

9.5.2 展望

参考文献

第10章 2.5/3D封装键合技术与工艺材料基础

10.1 导言

10.2 背景介绍

10.2.1 三维封装结构概述

10.2.2 热压焊（TCB）技术的基本原理

10.2.3 工艺材料基础

10.3 材料配方原理

10.3.1 水溶性助焊剂

10.3.2 免清洗助焊剂

10.3.3 毛细底部填充

10.3.4 环氧助焊剂（非流动底部填充胶或非导电胶）

10.3.5 预涂环氧基材料（非导电膜及B阶材料）

10.4 组装工艺设计

10.4.1 简介

10.4.2 TCB组装工艺要素

10.4.3 TCB组装工艺要素的设计和开发

10.5专题：综合比较分析传统回流焊与TCB的Sn-Ag-Cu（SAC）焊点微观结构

10.5.1 简介

10.5.2 实验部分

10.5.3 结果和讨论

10.5.4 结论

10.6 小结与讨论

参考文献

第11章 三维封装焊料合金基础

11.1 微凸点工艺

11.2 微凸点的焊料合金

11.3 微凸点焊接中金属间化合物的形成

11.4 热力学环境下微凸点的微观结构演变

11.5 微凸点的微观结构与失效机理

11.6 小结和未来的挑战

参考文献

第12章 三维封装互连的电迁移原理

12.1 导言

12.2焊点电迁移的关键影响因素

12.2.1 锡扩散引起的典型电迁移失效

12.2.2 金属化层溶解导致的电迁移失效

12.3三维封装中焊点的电迁移

12.3.1 微凸点中锡扩散导致的电迁移损伤

12.3.2 电迁移中全金属间化合物焊点的形成

12.3.3 伴随电迁移的热迁移

12.4 三维封装中TSV的电迁移

12.4.1 大马士革Cu互联的电迁移

12.4.2 TSV的电迁移失效

12.4总结

参考文献

第13章 三维集成电路封装的散热"

《微电子引线键合（原书第3版）》

译者序

原书前言

作者简介

第1章 技术概论1

1.1 楔形和球形键合机操作2

1.2 如何解决键合问题5

1.2.1 哪些材料可以进行超声键合5

1.2.2 新键合系统的可键合性和可靠性7

1.2.3 引线键合的特殊用途9

参考文献9

第2章 超声键合系统与技术10

2.1 引言10

2.2 超声换能器及键合工具的振动模式10

2.3 超声键合的形成（经验描述）16

2.3.1 超声与热超声键合过程简述20

2.4 高频超声能量键合23

2.5 键合过程（实时）监控25

2.6 引线键合技术26

2.6.1 热压键合26

2.6.2 超声楔形键合27

2.6.3 热超声球形键合与楔形键合28

2.6.4 新型/不同的引线键合技术28

2.7 细引线键合技术的演变30

2.7.1 薄带线键合30

2.7.2 平行间隙电极焊和镊子焊接32

2.8 引线键合的替代技术（倒装芯片和载带自动键合）33

2.8.1 倒装芯片33

2.8.2 载带自动键合34

2.9 引线键合技术：比较和未来方向35

参考文献37

第3章 键合引线的冶金学特性41

3.1 引言41

3.2 键合引线的应力-应变特性41

3.3 键合引线的存储寿命老化42

3.4 键合金丝的综述47

3.5 超声楔形键合用铝丝49

3.6 引线及金属层硬度50

3.7 EFO极性的影响50

3.8 键合引线的疲劳性能51

3.9 球形键合用的铜丝54

3.10 导线烧断（熔断）55

3.10.1 键合引线55

3.10.2 印制电路板（PCB）及多芯片模组（MCM）导电线路的大允许

电流59

附录3A 键合引线、键合试验的ASTM标准和规范清单59

附录3B 铜丝键合是金丝键合的低成本解决方案吗59

参考文献62

第4章 引线键合测试64

4.1 引言64

4.2 破坏性键合拉力测试65

4.2.1 键合拉力测试的变量65

4.2.2 剥离测试（镊子拉拔）68

4.2.3 失效预测—基于拉力测试数据69

4.2.4 引线性能和键合工艺对拉力的影响69

4.2.5 引线伸长对拉力的影响72

4.3 焊球-剪切测试75

4.3.1 引言75

4.3.2 测试仪器75

4.3.3 手动剪切探头77

4.3.4 焊球-剪切测试的影响因素78

4.3.5 焊球剪切力与键合区域的关系82

4.3.6 金-铝金属间化合物对剪切力的影响86

4.3.7 拉拔测试、撬杠测试、翻转测试及其他测试87

4.3.8 焊球-剪切测试与键合点拉力测试的对比88

4.3.9 焊球-剪切测试的应用88

4.3.10 楔形键合点的剪切测试91

4.3.11 焊球-剪切测试标准93

4.4 球形和楔形键合点评估94

4.5 热应力试验可靠性评估94

4.6 未来面临的问题95

附录4A 焊球-剪切测试的典型失效模式96

附录4B 非破坏性键合拉力测试97

4B.1 引言97

4B.2 NDPT的冶金学和统计学解释98

4B.3 由NDPT引起的冶金性能缺陷99

4B.4 NDPT的局限性100

4B.5 关键航天应用中NDPT的现状101

参考文献102

第5章 金-铝金属间化合物及其他金属界面反应105

5.1 金-铝金属间化合物的形成及经典的引线键合失效105

5.1.1 概述105

5.1.2 金-铝体系中金属间化合物的形成106

5.1.3 经典金-铝化合物失效模式111

5.1.4 材料转换的金-铝界面116

5.1.5 扩散抑制剂和阻挡层的作用117

5.2 杂质加速金-铝键合失效118

5.2.1 卤素的影响119

5.2.2 去除或避免卤素污染的建议122

5.2.3 环氧树脂非卤素气体排出导致的键合失效122

5.2.4 绿色环保模塑料123

5.3 非金-铝键合界面123

5.3.1 铝-铜引线键合123

5.3.2 含铜的铝键合焊盘125

5.3.3 铜-金引线键合系统126

5.3.4 钯-金和钯-铝引线键合系统127

5.3.5 银-铝引线键合系统129

5.3.6 铝-镍引线键合系统130

5.3.7 金-金、铝-铝、金-银，以及某些不常用的单金属键合系统131

附录5A 焊接不良的金-铝引线键合的快速失效134

附录5B 金-铝球形键合的热退化136

附录5C 键合相关的腐蚀反应139

参考文献141

第6章 键合焊盘镀层技术及可靠性147

6-A 镀金层杂质和状态导致的键合失效147

6-A.1 镀金层147

6-A.2 特定的电镀杂质149

6-A.3 镀膜层中氢气渗入151

6-A.3.1 电阻漂移151

6-A.4 金膜层内部/表面金属杂质引发的失效152

6-A.4.1 概述152

6-A.4.2 镍153

6-A.4.3 铜154

6-A.4.4 铬155

6-A.4.5 钛155

6-A.4.6 锡155

6-A.5 镀金层标准156

6-A.5.1 关于可靠镀金层的建议156

6-A.6 自催化化学镀金157

6-A.7 非金镀层157

参考文献158

6-B 镍基镀层160

6-B.1 背景介绍160

6-B.2 化学镀工艺161

6-B.2.1 镀镍工艺163

6-B.2.2 镀钯工艺164

6-B.2.3 镀金工艺164

6-B.3 键合焊盘镀层—引线键合工艺窗口与可靠性166

6-B.3.1 镍/金层166

6-B.3.2 镍/钯/金层169

6-B.3.3 镍/钯层172

6-B.4 等离子体清洗175

6-B.5 可直接键合的铜层176

参考文献177

第7章 清洗179

7.1 引言179

7.1.1 分子级清洗方法181

7.1.2 紫外线-臭氧清洗182

7.1.3 等离子体清洗185

7.1.4 等离子体清洗机理187

7.1.5 分子级和溶剂清洗方法评估188

7.1.6 分子级清洗方法的问题190

7.1.7 抛光191

7.2 不同键合技术对表面污染的敏感性192

附录7A 等离子体清洗造成的电路损伤194

参考文献195

第8章 引线键合中的力学问题198

8.1 弹坑198

8.1.1 引言19"

《三维微电子封装：从架构到应用（原书第2版）》

"本书为学术界和工业界的研究生和专业人士提供了全面的参考指南，内容涉及三维微电子封装的基本原理、技术体系、工艺细节及其应用。本书向读者展示了有关该行业的技术趋势，使读者能深入了解*新的研究与开发成果，包括TSV、芯片工艺、微凸点、直接键合、先进材料等，同时还包括了三维微电子封装的质量、可靠性、故障隔离，以及失效分析等内容。书中使用了大量的图表和精心制作的示意图，可以帮助读者快速理解专业技术信息。读者通过本书将全面地获得三维封装技术以及相关的质量、可靠性、失效机理等知识。此外，本书还对三维封装技术尚在发展中的领域和存在的差距做了介绍，为未来的研究开发工作带来有益的启发。

本书适合从事集成电路芯片封装技术的工程师、科研人员和技术人员阅读，也可作为高等院校微电子封装工程专业的高年级本科生、研究生以及培训人员的教材和教学参考书。"

《微电子引线键合（原书第3版）》

"《微电子引线键合（原书第3版）》翻译自乔治哈曼（George Harman）教授的著作Wire Bonding in Microelectronics（3rd Edition），系统总结了过去70年引线键合技术的发展脉络和*新成果，并对未来的发展趋势做出了展望。主要内容包括：超声键合系统与技术、键合引线的冶金学特性、引线键合测试方法、引线键合金属界面反应、键合焊盘镀层及键合可靠性、清洗、引线键合中的力学问题等，*后讨论了先进引线键合技术、铜/低介电常数器件—键合与封装、引线键合工艺建模与仿真。

本书适合从事微电子芯片封装技术以及专业从事引线键合技术研究的工程师、科研人员和技术人员阅读，也可作为高等院校微电子封装工程专业的高年级本科生、研究生和教师的教材和参考书。"

《三维微电子封装：从架构到应用（原书第2版）》

"李琰

李琰（Yan Li）博士是英特尔公司位于美国亚利桑那州钱德勒“组装测试与技术开发失效分析实验室”的高级主任研究员。她在北京大学获得物理学学士和硕士学位，并于2006年获得美国西北大学材料科学与工程博士学位。作为英特尔三维封装技术开发项目的首席封装失效分析工程师，李博士参与了英特尔众多封装相关的技术解决方案，并专注于电子封装的质量和可靠性，对失效模式和失效机理有深入的研究，开发了用于三维封装故障隔离和失效分析的新工具及技术。李博士是矿物金属和材料学会（TMS）、美国金属学会（AMS）和电子器件失效分析协会（EDFAS）等多个国际专业学会的资深会员及撰稿人。自2011年以来李博士担任了TMS、测试与失效分析国际会议（ISTFA）的年会组织者。李博士2018年进入集成电路物理与失效分析国际会议技术委员会（IPFA），她还获得了2014年TMS EMPMD青年领袖专业发展奖。李博士在微电子封装领域发表了20余篇论文及多项专利，并联合编撰了受到业界高度认可的著作《3D Microelectronic Packaging》。

迪帕克?戈亚尔

迪帕克?戈亚尔（Deepak Goyal）博士目前是英特尔ATTD/ATM封装FA和LYA实验室的主任，毕业于纽约州立大学石溪分校并获得材料科学与工程博士学位。他负责为英特尔下一代微电子封装开发新的分析工具，缺陷表征，故障隔离，失效和材料分析技术。协助开发了英特尔整套封装技术，包括FCxGA，FCCSP，TSV，EMIB和Foveros等等。他作为失效分析方面的专家，在国际电子元件与技术会议（ECTC）上教授了有关封装FA/FI方法及失效机理的专业课程。他曾获得了两项英特尔成就奖和25项部门奖。Goyal博士已撰写或合著了50多篇论文，并拥有11项美国专利。他是IEEE的高级会员，曾担任由半导体制造技术战略联盟（Sematech）举办的封装与互连故障分析论坛主席，以及ECTC应用可靠性委员会主席。

"

《微电子引线键合（原书第3版）》

"作者简介

乔治·哈曼（George Harman）是美国国家标准和技术研究所（NIST）一名退休研究员，于美国弗吉尼亚理工学院取得物理学学士学位，于美国马里兰大学取得物理学硕士学位（1959）。哈曼是国际微电子组装与封装协会（IMAPS）的前任主席（1995—1996）和美国电气电子工程师学会组件封装与制造技术学会（IEEECPMT）委员会前任主席（1988—2002），并且作为国际半导体技术发展路线图（ITRS）的组装和封装委员会的成员超过10年。

哈曼被广泛认为是世界上引线键合方面的权威人士，他发表了60多篇论文，出版了3本关于引线键合的书籍，拥有4项专利，30年间在世界各地开设了大约1000学时关于引线键合的短期课程。哈曼在美国国内和国际上都获得了许多奖项，截至本书英文版出版时，*近的获奖是IMAPS“终身成就奖”（2006）和IEEE“元器件、封装和制造技术现场奖”（2009）。"