译者序
前言
第1章 三维集成技术综述1
1.1 简介1
1.1.1 三维集成技术分类1
1.1.2 三维集成驱动力3
1.2 技术描述8
1.2.1 三维片上集成8
1.2.2 含硅穿孔的三维IC堆栈结构10
1.2.3 三维封装31
1.3 三维集成技术35要问题35
1.3.1 三维IC堆栈问题35
1.3.2 三维封装问题37
1.4 结论38
参考文献39
第2章 先进键合/连接技术43
2.1 粘胶键合技术43
2.1.1 电子工业用胶43
2.1.2 粘合剂在电子产品中的应用45
2.1.3 新型粘合剂45
2.2 直接键合方法47
2.2.1 阳极键合47
2.2.2 扩散键合48
2.2.3 表面活化键合49
2.2.4 新型AgCu直接键合50
2.3 无铅焊接与键合工艺51
2.3.1 基本钎焊工艺51
2.3.2 去除锡氧化物的无助焊剂工艺52
2.3.3 无氧化无助焊剂钎焊技术53
2.3.4 无助焊剂倒装芯片互连技术57
参考文献59
第3章 先进的芯片与基板连接技术63
3.1 引言63
3.1.1 ITRS中的倒装芯片连接64
3.1.2 I/O电学模拟65
3.1.3 力学模拟68
3.2 采用焊料的柔性I/O结构70
3.2.1 外围与倒装芯片面阵列结构70
3.2.2 使用面阵列焊料I/O的再分布70
3.2.3 圆片级柔性I/O71
3.3 改善力学性能的焊料帽层结构73
3.4 无焊料芯片基板互连74
3.4.1 铜互连75
3.4.2 电镀铜柱阵列79
3.4.3 柔性金凸点互连80
3.4.4 化学镀NiB互连81
3.5 芯片与基板连接的未来需求和解决方案82
3.5.1 芯片外超高频高带宽运行82
3.5.2 满足热管理的微流体互连84
参考文献86
第4章 先进引线键合工艺——材料、方法与测试89
4.1 简介89
4.2 互连要求93
4.3 键合原理95
4.3.1 引线键合类型95
4.3.2 热压键合96
4.3.3 超声键合99
4.3.4 热超声键合99
4.3.5 其他技术101
4.3.6 设备优化101
4.4 键合材料102
4.4.1 键合引线102
4.4.2 焊盘105
4.4.3 镀金108
4.4.4 焊盘清洗109
4.5 测试111
4.6 质量保证117
4.7 可靠性118
4.7.1 金属间化合物119
4.7.2 凹坑121
4.8 设计（线宽，弧线高度）122
4.9 新概念124
4.9.1 微间距124
4.9.2 软衬底126
4.9.3 高频键合128
4.9.4 螺栓凸点技术132
4.9.5 极高温环境132
4.10 总结136
致谢137
参考文献137
第5章 无铅焊接143
5.1 全球无铅焊接行动143
5.2 主要无铅焊料合金144
5.2.1 SnCu（+掺加剂（如Ni、Co、Ce））144
5.2.2 SnAg（+Cu、+Sb、+掺加剂（如Mn、Ti、Al、Ni、Zn、Co、Pt、P、Ce））145
5.2.3 SnAg（+Bi、+Cu、+In、+掺加剂）145
5.2.4 SnZn（+Bi）146
5.2.5 BiSn（+Ag）146
5.3 无铅焊膏147
5.4 无铅焊料表面处理150
5.4.1 无铅焊料表面处理类型150
5.4.2 表面处理性能151
5.5 无铅焊接器件154
5.5.1 温度耐受力154
5.5.2 湿度敏感等级154
5.6 用于无铅焊接的衬底材料155
5.6.1 热分解155
5.6.2 尺寸稳定性156
5.7 无铅回流焊组装156
5.7.1 设备157
5.7.2 回流曲线157
5.7.3 特殊曲线158
5.8 无铅波峰焊组装160
5.8.1 无铅波峰焊工艺160
5.8.2 PCB设计160
5.8.3 设备侵蚀161
5.8.4 厚PCB通孔填充161
5.9 无铅焊点检查162
5.10 无铅焊点返修163
5.10.1 手机返修163
5.10.2 BGA返修163
5.11 无铅焊点可靠性164
5.11.1 微结构164
5.11.2 焊点金属间化合物164
5.11.3 温度循环167
5.11.4 焊点脆性168
5.12 总结171
参考文献171
第6章 硅片减薄工艺176
6.1 薄硅器件176
6.1.1 薄硅片优点176
6.1.2 制作薄硅片的基本考虑177
6.2 降低圆片厚度178
6.2.1 材料去除178
6.2.2 研磨过程179
6.2.3 薄圆片夹持182
6.3 薄圆片机械性能184
6.3.1 断裂强度与弹性184
6.3.2 表征研磨过程中产生的应力与损伤186
6.3.3 圆片减薄限制187
6.4 硅片切割188
6.4.1 机械划片188
6.4.2 激光划片189
6.4.3 减薄分割硅片191
6.4.4 通过损伤来分割硅片191
6.5 薄硅芯片封装192
参考文献193
第7章 先进基板材料与工艺展望195
7.1 简介195
7.1.1 历史简述：从PCB到基板196
7.2 陶瓷基板198
7.3 有机基板198
7.3.1 两层PBGA基板199
7.3.2 四层PBGA基板202
7.3.3 六层PBGA基板203
7.3.4 高密度互连基板204
7.4 载带球栅阵列206
7.5 PBGA基板发展趋势207
7.5.1 低成本电介质207
7.5.2 低成本焊料掩膜208
7.5.3 薄基板、薄电介质208
7.5.4 低膨胀电介质209
7.5.5 表面处理209
7.6 FCBGA基板212
7.7 无芯基板215
7.8 特种基板216
7.8.1 射频模块基板216
7.8.2 具有低介电常数的高性能基板217
7.8.3 含嵌入式器件的基板218
参考文献219
第8章 先进印制电路板材料221
8.1 介电材料221
8.1.1 树脂体系223
8.1.2 增强材料226
8.1.3 填充料232
8.2 导电材料233
8.2.1 铜箔233
8.2.2 表面涂层236
8.3 印制电路板材料电气方面的考量238
8.3.1 介电常数239
8.3.2 介电损耗242
8.3.3 湿度对电气性能的影响243
8.3.4 传导损耗244
8.4 印制电路板材料可靠性245
8.4.1 导孔可靠性246
8.4.2 导电阳极丝247
8.4.3 球垫坑裂248
8.4.4 焊点可靠性248
参考文献249
第9章 倒装芯片底部填充胶材料、工艺与可靠性250
9.1 简介250
9.2 常见的底部填充材料与工艺252
9.3 倒装芯片底部填充封装的可靠性254
9.4 底部填充胶面临的新挑战257
9.5 不流动底部填充259
9.5.1 向不流动底部填充胶中添加二氧化硅填充物的方法262
9.6 模塑料底部填充265
9.7 圆片级底部填充266
9.8 总结270
参考文献271
第10章 用于半导体芯片封装的环氧模塑料发展趋势276
10.1 简介276
10.2 环氧模塑料介绍277
10.2.1 环氧树脂278
10.2.2 硬化剂279
10.2.3 有机填料279
10.2.4 促凝剂280
10.2.5 硅烷偶联剂280
10.2.6 阻燃剂280
10.2.7 其他添加剂281
10.3 环氧模塑料成型工艺281
10.4 成模特性282
10.5 抗湿气回流特性283
10.5.1 抗湿气回流特性简介283
10.5.2 机理284
10.5.3 改善抗湿气回流特性285
10.6 改善面阵列封装翘曲289
10.7 低k芯片模压方面的挑战290
10.7.1 控制应力290
10.7.2 有限元模拟研究291
10.7.3 EMC评估292
10.8 未来趋势294
参考文献294
第11章 导电胶295
11.1 引言295
11.2 各向异性导电胶295
11.2.1 概述295
11.2.2 种类296
11.2.3 粘合剂基体297
11.2.4 导电填充物297
11.3 使用各向异性导电胶的倒装芯片应用298
11.3.1 采用凸点的ACA倒装芯片299
11.3.2 基于玻璃芯片基板的ACA凸点倒装芯片301
11.3.3 基于高频应用的ACA凸点倒装芯片302
11.3.4 基于无凸点倒装芯片的ACA302
11.3.5 基于CSP和BGA应用的ACA倒装芯片304
11.3.6 SMT应用305
11.3.7 失效机理305
11.4 各向同性导电胶描述306
11.4.1 电学导通的浸透理论306
11.4.2 粘合剂基体307
11.4.3 导电填充物308
11.5 使用各向同性导电胶的倒装芯片应用309
11.5.1 工艺310
11.5.2 基于金属凸点的倒装芯片连接点312
11.5.3 基于无凸点芯片的ICA工艺313
11.6 ICA在微电子封装中的应用313
11.6.1 表面组装应用313
11.6.2 ICA连接点高频性能314
11.6.3 ICA连接点疲劳寿命315
11.7 提高ICA电导率316
11.7.1 消除润滑剂层316
11.7.2 增强收缩316
11.7.3 瞬态液相填充物316
11.8 提高接触电阻稳定性317
11.8.1 电阻增大原因317
11.8.2 稳定接触电阻方法318
11.9 提高抗冲击性能319
11.9.1 环氧端基聚亚氨酯体系319
参考文献320
第12章 贴片胶与贴片膜327
12.1 贴片材料327
12.1.1 电子封装趋势327
12.1.2 贴片材料发展趋势329
12.1.3 贴片材料要求330
12.1.4 贴片膏330
12.1.5 LOC封装胶带331
12.1.6 贴片膜332
12.1.7 未来的先进贴片膜333
12.2 贴片膜发展——用于提高封装抗裂性和先进封装可靠性334
12.2.1 介绍334
12.2.2 贴片膜主剂设计336
12.2.3 具有封装抗裂性的贴片膜337
12.2.4 先进封装贴片膜342
参考文献347
第13章 热界面材料350
13.1 热界面材料351
13.2 导热界面建模最新进展353
13.2.1 热导率(kTIM)预测模型355
13.2.2 预测热界面材料粘合层厚度(BLT)的流变学模型356
13.2.3 填充颗粒体积分数对热界面材料体热阻影响357
13.2.4 接触热阻预测模型358
13.3 聚合物热界面材料可靠性360
13.4 合金焊料热界面材料362
13.5 基于纳米技术的热界面材料362
13.6 热界面材料性能表征363
13.7 前景展望364
参考文献365
第14章 嵌入式无源元件368
14.1 嵌入式电感368
14.1.1 引言368
14.1.2 磁性电感器建模与设计考虑372
14.1.3 嵌入式封装体上和芯片上电感器——实验与分析376
14.1.4 嵌入式磁电感器未来的发展方向382
14.2 嵌入式电容器384
14.2.1 嵌入式电容器的电介质选择384
14.2.2 新概念与当前发展趋势387
14.2.3 小结390
14.3 嵌入式电阻391
14.3.1 前言39
14.3.2 技术障碍391
14.3.3 电阻基础393
14.3.4 材料与加工技术394
14.3.5 射频产品中LCP上的薄膜电阻397
14.3.6 小结398
致谢398
参考文献399
第15章 纳米材料与纳米封装404
15.1 纳米封装——微电子封装中的纳米科技404
15.1.1 简介404
15.1.2 纳米颗粒405
15.1.3 其他纳米研究主题406
15.2 纳米焊料407
15.3 CNT411
15.3.1 介绍411
15.3.2 CNT用于电气互连411
15.3.3 CNT用于散热412
15.3.4 微系统与CNT集成413
15.3.5 总结及未来需求415
15.4 纳米发电机——原理、制作及封装415
15.4.1 简介415
15.4.2 采用ZnO纳米线的纳米发电机416
15.4.3 ZnO纳米阵列的定向生长423
15.4.4 纳米发动机组装与封装428
15.4.5 总结432
参考文献432
第16章 圆片级芯片尺寸封装440
16.1 简介440
16.2 圆片级芯片尺寸封装定义440
16.3 用于凸点与再分配技术的材料与工艺443
16.3.1 圆片凸点制作金属444
16.4 无源器件集成材料477
参考文献481
第17章 微机电系统与封装484
17.1 简介484
17.2 MEMS封装486
17.3 用于封装的MEMS器件493
17.4 用于制造MEMS的封装495
17.5 机遇与主要挑战497
17.6 结论502
致谢502
参考文献503
第18章 LED和光学器件封装与材料506
18.1 背景506
18.1.1 绪论506
18.1.2 大功率LED封装材料挑战与解决方案508
18.1.3 热稳定和紫外稳定（长寿命）塑封材料510
18.1.4 应力与脱层511
18.1.5 可靠性与寿命512
18.2 封装功能512
18.2.1 塑封与保护513
18.2.2 出光效率513
18.2.3 光学516
18.2.4 电连接517
18.2.5 散热517
18.3 LED与光电器件封装材料518
18.3.1 标准LED塑封材料518
18.3.2 大功率LED塑封材料529
18.3.3 光学透镜材料534
18.3.4 光学芯片键合材料535
18.3.5 大功率LED用PCB材料536
18.4 材料、LED性能与可靠性540
致谢542
参考文献542
第19章 数字健康与生物医学封装546
19.1 简介546
19.2 保健发展趋势——医疗器件和电子封装的机遇与挑战546
19.2.1 保健趋势与主要驱动力546
19.2.2 保健趋势对电子封装机遇与挑战影响的意义547
19.3 植入式医疗器件的外部封装548
19.3.1 生物气密性548
19.3.2 电学兼容性548
19.3.3 机械要求549
19.3.4 电学通路549
19.3.5 内部封装550
19.3.6 软错误与单一事件不适552
19.4 医疗器件探头552
19.4.1 探头评述552
19.4.2 探头连接器553
19.4.3 导体554
19.4.4 绝缘555
19.4.5 电极556
19.5 植入式生物医学传感器557
19.5.1 植入式传感器综述557
19.5.2 用于诊断肠胃的传感器558
19.5.3 植入式压力传感器559
19.5.4 用于失眠症的植入式传感器560
19.5.5 用于脊椎矫正的植入式传感器561
19.5.6 植入式葡萄糖传感器56
19.6 芯片诊断传感器——机遇与挑战562
19.6.1 介绍562
19.6.2 微系统、生物MEMS和生物芯片563
19.6.3 传感器技术平台563
19.6.4 生物芯片封装问题与挑战566
参考文献567

译者序
前言
第1章 三维集成技术综述1
1.1 简介1
1.1.1 三维集成技术分类1
1.1.2 三维集成驱动力3
1.2 技术描述8
1.2.1 三维片上集成8
1.2.2 含硅穿孔的三维IC堆栈结构10
1.2.3 三维封装31
1.3 三维集成技术35要问题35
1.3.1 三维IC堆栈问题35
1.3.2 三维封装问题37
1.4 结论38
参考文献39
第2章 先进键合/连接技术43
2.1 粘胶键合技术43
2.1.1 电子工业用胶43
2.1.2 粘合剂在电子产品中的应用45
2.1.3 新型粘合剂45
2.2 直接键合方法47
2.2.1 阳极键合47
2.2.2 扩散键合48
2.2.3 表面活化键合49
2.2.4 新型AgCu直接键合50
2.3 无铅焊接与键合工艺51
2.3.1 基本钎焊工艺51
2.3.2 去除锡氧化物的无助焊剂工艺...