譯者序

前言

第1章三維集成技術綜述

1.1簡介

1.1.1三維集成技術分類

1.1.2三維集成驅動力

1.2技術描述

1.2.1三維片上集成

1.2.2含硅穿孔的三維IC堆棧結構

1.2.3三維封裝

1.3三維集成技術35要問題

1.3.1三維IC堆棧問題

1.3.2三維封裝問題

1.4結論

參考文獻

第2章先進鍵合/連接技術

2.1粘膠鍵合技術

2.1.1電子工業用膠

2.1.2粘合劑在電子產品中的應用

2.1.3新型粘合劑

2.2直接鍵合方法

2.2.1陽極鍵合

2.2.2擴散鍵合

2.2.3表面活化鍵合

2.2.4新型Ag?Cu直接鍵合

2.3無鉛焊接與鍵合工藝

2.3.1基本钎焊工藝

2.3.2去除錫氧化物的無助焊劑工藝

2.3.3無氧化無助焊劑钎焊技術

2.3.4無助焊劑倒裝芯片互連技術

參考文獻

第3章先進的芯片與基板連接技術

3.1引言

3.1.1ITRS中的倒裝芯片連接

3.1.2I/O電學模擬

3.1.3力學模擬

3.2采用焊料的柔性I/O結構

3.2.1外圍與倒裝芯片面陣列結構

3.2.2使用面陣列焊料I/O的再分布

3.2.3圓片級柔性I/O

3.3改善力學性能的焊料帽層結構

3.4無焊料芯片?基板互連

3.4.1銅互連

3.4.2電鍍銅柱陣列

3.4.3柔性金凸點互連

3.4.4化學鍍NiB互連

3.5芯片與基板連接的未來需求和解決方案

3.5.1芯片外超高頻高帶寬運行

3.5.2滿足熱管理的微流體互連

參考文獻

第4章先進引線鍵合工藝——材料、方法與測試

4.1簡介

4.2互連要求

4.3鍵合原理

4.3.1引線鍵合類型

4.3.2熱壓鍵合

4.3.3超聲鍵合

4.3.4熱超聲鍵合

4.3.5其他技術

4.3.6設備優化

4.4鍵合材料

4.4.1鍵合引線

4.4.2焊盤

4.4.3鍍金

4.4.4焊盤清洗

4.5測試

4.6質量保證

4.7可靠性

4.7.1金屬間化合物

4.7.2凹坑

4.8設計（線寬，弧線高度）

4.9新概念

4.9.1微間距

4.9.2軟襯底

4.9.3高頻鍵合

4.9.4螺栓凸點技術

4.9.5極高溫環境

4.10總結

致謝

參考文獻

第5章無鉛焊接

5.1全球無鉛焊接行動

5.2主要無鉛焊料合金

5.2.1SnCu（+摻加劑（如Ni、Co、Ce））

5.2.2SnAg（+Cu、+Sb、+摻加劑（如Mn、Ti、Al、Ni、Zn、Co、Pt、P、Ce））

5.2.3SnAg（+Bi、+Cu、+In、+摻加劑）

5.2.4SnZn（+Bi）

5.2.5BiSn（+Ag）

5.3無鉛焊膏

5.4無鉛焊料表面處理

5.4.1無鉛焊料表面處理類型

5.4.2表面處理性能

5.5無鉛焊接器件

5.5.1溫度耐受力

5.5.2濕度敏感等級

5.6用於無鉛焊接的襯底材料

5.6.1熱分解

5.6.2尺寸穩定性

5.7無鉛回流焊組裝

5.7.1設備

5.7.2回流曲線

5.7.3特殊曲線

5.8無鉛波峰焊組裝

5.8.1無鉛波峰焊工藝

5.8.2PCB設計

5.8.3設備侵蝕

5.8.4厚PCB通孔填充

5.9無鉛焊點檢查

5.10無鉛焊點返修

5.10.1手機返修

5.10.2BGA返修

5.11無鉛焊點可靠性

5.11.1微結構

5.11.2焊點金屬間化合物

5.11.3溫度循環

5.11.4焊點脆性

5.12總結

參考文獻

第6章硅片減薄工藝

6.1薄硅器件

6.1.1薄硅片優點

6.1.2制作薄硅片的基本考慮

6.2降低圓片厚度

6.2.1材料去除

6.2.2研磨過程

6.2.3薄圓片夾持

6.3薄圓片機械性能

6.3.1斷裂強度與彈性

6.3.2表征研磨過程中產生的應力與損傷

6.3.3圓片減薄限制

6.4硅片切割

6.4.1機械劃片

6.4.2激光劃片

6.4.3減薄分割硅片

6.4.4通過損傷來分割硅片

6.5薄硅芯片封裝

參考文獻

第7章先進基板材料與工藝展望

7.1簡介

7.1.1歷史簡述：從PCB到基板

7.2陶瓷基板

7.3有機基板

7.3.1兩層PBGA基板

7.3.2四層PBGA基板

7.3.3六層PBGA基板

7.3.4高密度互連基板

7.4載帶球柵陣列

7.5PBGA基板發展趨勢

7.5.1低成本電介質

7.5.2低成本焊料掩膜

7.5.3薄基板、薄電介質

7.5.4低膨脹電介質

7.5.5表面處理

7.6FCBGA基板

7.7無芯基板

7.8特種基板

7.8.1射頻模塊基板

7.8.2具有低介電常數的高性能基板

7.8.3含嵌入式器件的基板

參考文獻

第8章先進印制電路板材料

8.1介電材料

8.1.1樹脂體繫

8.1.2增強材料

8.1.3填充料

8.2導電材料

8.2.1銅箔

8.2.2表面塗層

8.3印制電路板材料電氣方面的考量

8.3.1介電常數

8.3.2介電損耗

8.3.3濕度對電氣性能的影響

8.3.4傳導損耗

8.4印制電路板材料可靠性

8.4.1導孔可靠性

8.4.2導電陽極絲

8.4.3球墊坑裂

8.4.4焊點可靠性

參考文獻

第9章倒裝芯片底部填充膠材料、工藝與可靠性

9.1簡介

9.2常見的底部填充材料與工藝

9.3倒裝芯片底部填充封裝的可靠性

9.4底部填充膠面臨的新挑戰

9.5不流動底部填充

9.5.1向不流動底部填充膠中添加二氧化硅填充物的方法

9.6模塑料底部填充

9.7圓片級底部填充

9.8總結

參考文獻

第10章用於半導體芯片封裝的環氧模塑料發展趨勢

10.1簡介

10.2環氧模塑料介紹

10.2.1環氧樹脂

10.2.2硬化劑

10.2.3有機填料

10.2.4促凝劑

10.2.5硅烷偶聯劑

10.2.6阻燃劑

10.2.7其他添加劑

10.3環氧模塑料成型工藝

10.4成模特性

10.5抗濕氣回流特性

10.5.1抗濕氣回流特性簡介

10.5.2機理

10.5.3改善抗濕氣回流特性

10.6改善面陣列封裝翹曲

10.7低k芯片模壓方面的挑戰

10.7.1控制應力

10.7.模擬研究

10.7.3EMC評估

10.8未來趨勢

參考文獻

第11章導電膠

11.1引言

11.2各向異性導電膠

11.2.1概述

11.2.2種類

11.2.3粘合劑基體

11.2.4導電填充物

11.3使用各向異性導電膠的倒裝芯片應用

11.3.1采用凸點的ACA倒裝芯片

11.3.2基於玻璃芯片基板的ACA凸點倒裝芯片

11.3.3基於高頻應用的ACA凸點倒裝芯片

11.3.4基於無凸點倒裝芯片的ACA

11.3.5基於CSP和BGA應用的ACA倒裝芯片

11.3.6SMT應用

11.3.7失效機理

11.4各向同性導電膠描述

11.4.1電學導通的浸透理論

11.4.2粘合劑基體

11.4.3導電填充物

11.5使用各向同性導電膠的倒裝芯片應用

11.5.1工藝

11.5.2基於金屬凸點的倒裝芯片連接點

11.5.3基於無凸點芯片的ICA工藝

11.6ICA在微電子封裝中的應用

11.6.1表面組裝應用

11.6.2ICA連接點高頻性能

11.6.3ICA連接點疲勞壽命

11.7提高ICA電導率

11.7.1消除潤滑劑層

11.7.2增強收縮

11.7.3瞬態液相填充物

11.8提高接觸電阻穩定性

11.8.1電阻增大原因

11.8.2穩定接觸電阻方法

11.9提高抗衝擊性能

11.9.1環氧端基聚亞氨酯體繫

參考文獻

第12章貼片膠與貼片膜

12.1貼片材料

12.1.1電子封裝趨勢

12.1.2貼片材料發展趨勢

12.1.3貼片材料要求

12.1.4貼片膏

12.1.5LOC封裝膠帶

12.1.6貼片膜

12.1.7未來的先進貼片膜

12.2貼片膜發展——用於提高封裝抗裂性和先進封裝可靠性

12.2.1介紹

12.2.2貼片膜主劑設計

12.2.3具有封裝抗裂性的貼片膜

12.2.4先進封裝貼片膜

參考文獻

第13章熱界面材料

13.1熱界面材料

13.2導熱界面建模進展

13.2.1熱導率(kTIM)預測模型

13.2.2預測熱界面材料粘合層厚度(BLT)的流變學模型

13.2.3填充顆粒體積分數對熱界面材料體熱阻影響

13.2.4接觸熱阻預測模型

13.3聚合物熱界面材料可靠性

13.4合金焊料熱界面材料

13.5基於納米技術的熱界面材料

13.6熱界面材料性能表征

13.7前景展望

參考文獻

第14章嵌入件

14.1嵌入式電感

14.1.1引言

14.1.2磁性電感器建模與設計考慮

14.1.3嵌入式封裝體上和芯片上電感器——實驗與分析

14.1.4嵌入式磁電感器未來的發展方向

14.2嵌入式電容器

14.2.1嵌入式電容器的電介質選擇

14.2.2新概念與當前發展趨勢

14.2.3小結

14.3嵌入式電阻

14.3.1前言

14.3.2技術障礙

14.3.3電阻基礎

14.3.4材料與加工技術

14.3.5射頻產品中LCP上的薄膜電阻

14.3.6小結

致謝

參考文獻

第15章納米材料與納米封裝

15.1納米封裝——微電子封裝中的納米科技

15.1.1簡介

15.1.2納米顆粒

15.1.3其他納米研究主題

15.2納米焊料

15.3CNT

15.3.1介紹

15.3.2CNT用於電氣互連

15.3.3CNT用於散熱

15.3.4微繫統與CNT集成

15.3.5總結及未來需求

15.4納米發電機——原理、制作及封裝

15.4.1簡介

15.4.2采用ZnO納米線的納米發電機

15.4.3ZnO納米陣列的定向生長

15.4.4納米發動機組裝與封裝

15.4.5總結

參考文獻

第16章圓片級芯片尺寸封裝

16.1簡介

16.2圓片級芯片尺寸封裝定義

16.3用於凸點與再分配技術的材料與工藝

16.3.1圓片凸點制作金屬

16.4無源器件集成材料

參考文獻

第17章微機電繫統與封裝

17.1簡介

17.2MEMS封裝

17.3用於封裝的MEMS器件

17.4用於制造MEMS的封裝

17.5機遇與主要挑戰

17.6結論

致謝

參考文獻

第18章LED和光學器件封裝與材料

18.1背景

18.1.1緒論

18.1.2大功率LED封裝材料挑戰與解決方案

18.1.3熱穩定和紫外穩定（長壽命）塑封材料

18.1.4應力與脫層

18.1.5可靠性與壽命

18.2封裝功能

18.2.1塑封與保護

18.2.2出光效率

18.2.3光學

18.2.4電連接

18.2.5散熱

18.3LED與光電器件封裝材料

18.3.1標準LED塑封材料

18.3.2大功率LED塑封材料

18.3.3光學透鏡材料

18.3.4光學芯片鍵合材料

18.3.5大功率LED用PCB材料

18.4材料、LED性能與可靠性

致謝

參考文獻

第19章數字健康與生物醫學封裝

19.1簡介

19.2保健發展趨勢——醫療器件和電子封裝的機遇與挑戰

19.2.1保健趨勢與主要驅動力

19.2.2保健趨勢對電子封裝機遇與挑戰影響的意義

19.3植入式醫療器件的外部封裝

19.3.1生物氣密性

19.3.2電學兼容性

19.3.3機械要求

19.3.4電學通路

19.3.5內部封裝

19.3.6軟錯誤與單一事件不適

19.4醫療器件探頭

19.4.1探頭評述

19.4.2探頭連接器

19.4.3導體

19.4.4絕緣

19.4.5電極

19.5植入式生物醫學傳感器

19.5.1植入式傳感器綜述

19.5.2用於診斷腸胃的傳感器

19.5.3植入式壓力傳感器

19.5.4用於失眠癥的植入式傳感器

19.5.5用於脊椎矯正的植入式傳感器

19.5.6植入式葡萄糖傳感器

19.6芯片診斷傳感器——機遇與挑戰

19.6.1介紹

19.6.2微繫統、生物MEMS和生物芯片

19.6.3傳感器技術平臺

19.6.4生物芯片封裝問題與挑戰

參考文獻