Introduction to Microelectronics Packaging pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:Mcgraw-Hill

作者:Rao Tummala

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2000-11

价格:USD 59.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780071371674

丛书系列:

图书标签:

Microelectronics
Packaging
Semiconductor
IC Packaging
Electronic Packaging
Materials Science
Engineering
Reliability
Assembly
Thermal Management

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具体描述

《精密互联：电子封装技术探索》本书并非《Introduction to Microelectronics Packaging》，而是对电子封装这一关键领域进行的深度探索。它致力于揭示电子产品核心——芯片，与外部世界建立起可靠、高效且微型化连接的复杂技术体系。从历史的脉络到前沿的创新，本书将带领读者全面了解电子封装的演进、关键技术、材料科学以及未来的发展趋势。一、电子封装的基石：历史演进与核心理念电子封装并非一蹴而就，而是随着电子技术的发展而不断演进的。本书将追溯其起源，从早期的“导线穿孔”技术，到“引线框架”的出现，再到“球栅阵列”（BGA）和“芯片尺寸封装”（CSP）的革新，展示封装技术如何应对半导体性能提升和尺寸缩小的挑战。我们将深入探讨电子封装的核心理念：保护芯片免受物理、化学和环境的损害，提供电气连接，散发运行产生的热量，并为后续的组装和测试提供便利。这些基本功能构成了现代电子产品稳定运行的基石。二、封装形式的百花齐放：从传统到先进电子封装的形式多种多样，每种形式都针对不同的应用需求和技术限制进行了优化。本书将系统介绍主要的封装类型：表面贴装技术（SMT）封装：包括双列直插式封装（DIP）、小尺寸封装（SOP）、塑料扁平封装（QFP）等，它们在消费电子产品中得到广泛应用，以其低成本和易于自动化生产的特点而著称。球栅阵列（BGA）封装：以其高密度的引脚、优良的散热性能和电气特性，在高性能计算、通信设备等领域占据重要地位。我们将细致讲解BGA的结构、制造工艺以及其在解决高密度互联问题上的优势。芯片尺寸封装（CSP）封装：实现了封装尺寸与芯片尺寸的高度匹配，极大地 miniaturized 了电子产品的尺寸，成为移动设备和其他便携式电子产品的关键技术。倒装芯片（Flip-Chip）封装：取代了传统的引线键合，直接将芯片上的凸点与基板连接，实现了更高的电信号传输速度和更小的封装尺寸，是高性能芯片封装的首选。三维（3D）封装技术：包括硅通孔（TSV）技术，将多个芯片堆叠在一起，实现更高的集成度和更快的互联速度。我们将探讨3D封装带来的巨大潜力以及面临的挑战。三、封装材料的科学：性能与可靠性的保障电子封装的性能和可靠性在很大程度上取决于所使用的材料。本书将深入剖析各种关键封装材料的特性和应用：塑封材料（Epoxy Molding Compounds, EMCs）：作为最常见的封装主体材料，我们将探讨其成分、固化过程、机械强度、热稳定性以及对芯片的保护作用。引线框架材料（Leadframe Materials）：如铜合金、镍铁合金等，分析其导电性、导热性、延展性和抗腐蚀性，以及它们如何影响封装的电气性能和机械可靠性。键合线材料（Bonding Wire Materials）：金线、铜线、铝线等，研究它们的导电性和机械性能，以及它们在连接芯片与封装框架过程中的作用。基板材料（Substrate Materials）：陶瓷、有机材料（如BT树脂、聚酰亚胺）等，探讨它们的介电常数、热膨胀系数、机械强度以及它们如何支撑芯片和提供互联通路。焊料材料（Solder Materials）：铅锡焊料、无铅焊料，分析它们的熔点、润湿性、抗疲劳性以及在焊接过程中的作用。导热材料（Thermal Interface Materials, TIMs）：如导热硅脂、导热垫片等，研究它们如何有效地将芯片产生的热量传递出去，保证芯片在安全温度范围内运行。四、制造工艺的精细化：从芯片到成品电子封装的制造是一个高度精密且复杂的过程，涉及多种先进的工艺技术。本书将详尽介绍主要的制造步骤：晶圆制造（Wafer Fabrication）：简要介绍半导体芯片的制造过程，为理解后续封装打下基础。晶圆测试（Wafer Sort/Test）：在封装前对芯片进行功能和性能测试，确保合格的芯片进入封装流程。芯片切割（Die Singulation）：将晶圆上的单个芯片切割分离。芯片固定（Die Attach）：将切割好的芯片通过导电胶或导热胶固定在引线框架或基板上。引线键合（Wire Bonding）：使用金线或铜线将芯片上的焊盘与引线框架连接。塑封（Molding）：使用环氧树脂将芯片和引线框架进行包裹，形成保护层。切割成型（Dicing and Forming）：将塑封后的整体切割成单个封装体，并进行引脚成型。电镀（Plating）：对引脚进行电镀处理，提高导电性和焊接性。最终测试（Final Test）：对封装完成的器件进行全面的电气性能和功能测试。五、封装可靠性与质量控制：确保产品的长寿电子封装的可靠性是产品能否在各种环境下长期稳定工作的关键。本书将深入探讨影响封装可靠性的因素以及相应的质量控制方法：热应力与机械应力：分析由于不同材料热膨胀系数差异产生的应力，以及外部机械冲击对封装的影响。湿气敏感性（Moisture Sensitivity）：阐述封装材料吸湿后在回流焊等高温过程中可能发生的“鼓泡”或“分层”现象。热老化与循环：研究封装材料在长期高温运行或温度变化下的性能衰减。腐蚀与污染：探讨外部环境因素对封装材料和互联节点的腐蚀作用。测试方法与标准：介绍加速寿命试验、环境试验（如高低温循环、湿度试验）、机械应力试验等，以及相关的行业标准（如JEDEC标准）。失效分析（Failure Analysis）：学习如何通过各种分析手段（如扫描电子显微镜SEM、X射线、能量色散光谱仪EDS）来定位和分析封装失效的原因。六、前沿技术与未来展望：封装的无限可能电子封装技术正以前所未有的速度发展，以满足日益增长的性能、功耗和尺寸需求。本书将展望未来的发展方向：异质集成（Heterogeneous Integration）：将不同类型、不同功能的芯片（如CPU、GPU、AI加速器、内存）集成到同一个封装中，实现更强大的系统级性能。扇出型晶圆级封装（Fan-Out Wafer-Level Packaging, FOWLP）：进一步缩小封装尺寸，提高I/O密度，适用于高性能移动芯片和AI芯片。硅中介层（Silicon Interposer）与2.5D/3D封装：利用高密度互联技术实现芯片间的超高速通信。材料创新：探索新型高导热、低介电常数、高可靠性材料的应用。先进封装的设计与仿真：利用先进的设计工具和仿真技术，优化封装结构和性能。可持续性封装：关注环保材料和绿色制造工艺的应用。《精密互联：电子封装技术探索》旨在为工程师、研究人员以及对电子封装领域感兴趣的读者提供一个全面、深入的学习平台。通过对封装的各个层面进行细致解读，本书将帮助读者理解电子产品背后至关重要的“连接”艺术，并激发对未来电子技术发展的无限遐想。