集成電路封裝材料的錶徵 (美)布倫德爾,(美)埃文斯,(美)摩爾 978756034282 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

美布倫德爾，美埃文斯，美摩爾 著

圖書標籤:

• 集成電路
• 封裝材料
• 錶徵
• 半導體
• 材料科學
• 電子工程
• 高分子材料
• 測試分析
• 可靠性
• 微電子

店鋪： 書逸天下圖書專營店

齣版社： 哈爾濱工業大學齣版社

ISBN：9787560342825

商品編碼：29379423966

包裝：平裝

齣版時間：2014-01-01

基本信息

書名：集成電路封裝材料的錶徵

定價：98.00元

作者：(美)布倫德爾,(美)埃文斯,(美)摩爾

齣版社：哈爾濱工業大學齣版社

齣版日期：2014-01-01

ISBN：9787560342825

字數：

頁碼：

版次：1

裝幀：平裝

開本：16開

商品重量：0.4kg

編輯推薦

---

內容提要

---

《集成電路封裝材料的錶徵(英文)》的主要內容包括： Foreword；Preface to the Reissue of the Materials Characterization Series xiii；Preface to Series xiv；Preface to the Reissue of Integrated Circuit Packaging Materials xv；Preface xvi；Contributors xix等。

目錄

---

作者介紹

---

Thomas M. Moore and Robert G. McKennaForeword by Walter H. Schroen， TI FELLOWCharacterization of Integrated Circuit Packaging Materials deals with the systemsof materials that prise IC packages. Chapters in this volume address important characteristics of IC packages. It demonstrates analytical techniquesappropriate for IC package characterization through examples of the measurement of critical performance parameters and the analysis of key technologicalproblems of IC packages. This book discusses issues which affect a varietyof package types， including plastic surface—mount packages， hermetic packages， and advanced designs such as flip—chip， chip—on—board， and multi—chipmodels.

文摘

---

序言

---

《半導體器件熱學性能分析與優化》 內容簡介： 本書深入探討半導體器件的熱學性能，從理論基礎到實際應用，係統性地闡述瞭器件內部熱源的産生機製、熱量的傳輸路徑，以及熱學性能對器件可靠性、性能和壽命的影響。本書特彆關注如何通過先進的錶徵技術和優化設計來提升半導體器件的熱學性能，從而為高性能、高可靠性半導體器件的設計與製造提供理論指導和實踐參考。 第一章：半導體器件發熱機理與熱應力分析 本章首先迴顧半導體材料導電的基本原理，重點分析在不同工作模式下，半導體器件內部電學參數變化如何轉化為熱量。我們將深入剖析歐姆損耗、載流子復閤、溝道效應、擊穿效應等主要發熱源，並量化其貢獻。隨後，本章將聚焦於熱應力的産生與影響。當器件內部産生不均勻溫度分布時，會引起材料的膨脹收縮差異，從而産生熱應力。我們將詳細介紹熱應力産生的物理機製，包括熱膨脹係數的差異、材料的楊氏模量、泊鬆比等力學參數的影響。同時，本章還將分析熱應力對器件性能的潛在影響，例如金屬互連綫的斷裂、焊點的開裂、介質層的失效等，並介紹相關的失效模式與機理。 第二章：半導體器件熱阻與熱傳導模型 熱阻是衡量半導體器件散熱能力的關鍵參數。本章將詳細介紹半導體器件內部及封裝結構中的各項熱阻，包括結溫與殼溫溫差、封裝熱阻、PCB闆熱阻等。我們將推導和解釋這些熱阻的計算模型，並分析影響其大小的各種因素，例如材料的熱導率、結構尺寸、界麵熱阻等。此外，本章將深入探討熱量在半導體器件內部和封裝材料中的傳導機製。我們將從宏觀和微觀層麵分析熱傳導的物理過程，包括晶格振動（聲子）和自由電子對熱傳導的貢獻。本章還將介紹基於傅裏葉定律的經典熱傳導模型，並引入更復雜的模型，如考慮非穩態傳熱、各嚮異性材料和復雜幾何結構的有限元分析方法。我們將通過實例展示如何利用這些模型來預測器件的溫度分布和評估散熱設計的效果。 第三章：先進的熱學性能錶徵技術 準確可靠的熱學性能錶徵是理解和優化器件散熱的關鍵。本章將詳細介紹多種先進的熱學性能錶徵技術。首先，我們將介紹非接觸式紅外熱成像技術，包括其原理、設備構成、數據采集與處理方法，以及在器件錶麵溫度分布測量中的應用。接著，我們將深入探討電阻溫度探測（RTD）和熱電偶的使用，闡述其在局部精確溫度測量中的優勢與局限。對於瞬態熱學參數的測量，本章將介紹瞬態反射法（Transient Thermoreflectance, TTR）和瞬態光反射法（Transient Photoreflectance, TPR），這些技術能夠以前所未有的時間分辨率監測器件的動態溫度變化，對於研究快速開關器件的發熱特性尤為重要。此外，本章還將介紹基於拉曼光譜和熒光光譜的熱學錶徵方法，這些技術能夠提供更深入的材料微觀信息，並允許在更小的尺度上進行溫度測量。我們將討論這些錶徵技術的原理、實驗 setup、數據分析以及在不同類型半導體器件研究中的典型應用案例。 第四章：封裝材料的熱學特性及其影響 封裝材料在半導體器件的散熱過程中扮演著至關重要的角色。本章將重點關注封裝材料的熱學特性及其對器件整體熱學性能的影響。我們將詳細介紹不同類型封裝材料，如環氧模塑料、陶瓷、金屬、低介電材料等，它們的各項熱學參數，包括熱導率、熱膨脹係數、比熱容等。我們將分析這些參數如何影響器件的整體熱阻，以及如何通過選擇閤適的封裝材料來優化散熱。此外，本章還將深入探討封裝材料界麵熱阻（Interfacial Thermal Resistance, ITR）的影響。界麵熱阻是由於不同材料界麵處聲子傳輸障礙而産生的，它常常成為器件整體熱阻的瓶頸。我們將分析影響界麵熱阻的因素，如界麵粗糙度、錶麵處理、粘閤劑等，並介紹降低界麵熱阻的策略，如使用高導熱填充劑、優化界麵結閤工藝等。 第五章：高性能半導體器件的熱學優化設計 本章將聚焦於如何通過設計手段來提升半導體器件的熱學性能。首先，我們將討論結構優化設計，例如在芯片內部引入散熱結構、優化互連綫的布局以減少焦耳熱、設計具有良好散熱路徑的封裝結構等。我們將介紹如何利用有限元分析（FEA）和計算流體動力學（CFD）等數值模擬工具，對器件的溫度分布進行仿真分析，並根據仿真結果進行設計迭代和優化。其次，本章將探討材料選擇與復閤策略。我們將迴顧第四章中關於封裝材料熱學特性的討論，並在此基礎上，介紹如何通過選擇高導熱係數的封裝材料、引入金屬基闆、陶瓷基闆等方式來改善散熱。對於某些特殊應用，我們還將介紹使用熱界麵材料（TIMs）來降低封裝與散熱器之間的界麵熱阻。此外，本章還將介紹主動散熱技術，例如微通道散熱器、熱管、斯特林製冷器等在高性能半導體器件中的應用，並分析它們的設計原理和散熱潛力。 第六章：器件可靠性與熱學性能的關聯 本章將深入探討半導體器件的可靠性與其熱學性能之間的緊密聯係。我們將詳細分析高溫、高熱流密度等熱應力條件如何加速器件的失效過程。本章將重點討論熱循環（thermal cycling）對器件可靠性的影響，包括材料的疲勞斷裂、界麵剝離等。我們還將分析瞬態過熱（transient overheating）可能導緻的器件擊穿和永久性損傷。此外，本章將介紹與熱學性能相關的加速壽命試驗（Accelerated Life Testing, ALT）方法，包括如何設計試驗方案、選擇閤適的試驗條件，以及如何通過試驗數據來預測器件的長期可靠性。我們將通過具體的失效案例，展示熱學因素在不同類型半導體器件失效機製中的作用，例如功率器件的擊穿、集成電路的金屬互連綫斷裂、LED的亮度衰減等。 第七章：新興技術在半導體器件熱學管理中的應用 本章將展望半導體器件熱學管理領域的前沿技術。我們將介紹納米材料在提升封裝材料導熱性方麵的潛力，例如碳納米管、石墨烯等。這些納米材料的引入有望顯著降低材料的熱阻，從而實現更高效的散熱。同時，本章還將探討微流控技術在主動散熱方麵的創新應用，例如將微通道集成到芯片封裝中，利用液體冷卻來帶走熱量。此外，我們還將關注3D集成技術對熱學管理帶來的挑戰與機遇，分析多層堆疊芯片如何影響熱量分布，以及如何設計相應的散熱方案。最後，本章將對柔性電子和可穿戴設備等新興領域的熱管理問題進行探討，分析其獨特的散熱需求和潛在的解決方案。 結論： 本書係統性地闡述瞭半導體器件的熱學性能分析與優化方法，從發熱機理到錶徵技術，從封裝材料到設計優化，再到可靠性關聯和新興技術應用，為相關領域的研發人員、工程師和學生提供瞭全麵的理論框架和實踐指導。通過深入理解和掌握本書內容，讀者將能夠更好地設計、製造和評估高性能、高可靠性的半導體器件。

評分☆☆☆☆☆

從排版和翻譯質量來看，這本書給人的感覺非常“德高望重”。頁邊距適中，圖錶清晰度很高，這對於需要反復對照數據和圖像的讀者來說至關重要。我注意到書中引用的參考文獻非常新穎且權威，這錶明作者並非簡單地總結前人工作，而是深度參與瞭近幾年的研究熱點。在閱讀某個章節時，如果發現它能將看似不相關的兩個概念（比如，某種退火工藝如何影響聚閤物的交聯密度，進而影響其在濕熱環境下的體積膨脹係數）巧妙地串聯起來，形成一個閉環的認識體係，那麼這本書的價值就體現齣來瞭。我希望它能幫助我打破以往按部就班的思維定式，學會從更宏觀、更綜閤的角度去看待封裝材料的“生命周期”，而不是僅僅關注某一個孤立的性能指標。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計得非常專業，給人一種嚴謹紮實的感覺，色彩搭配既現代又不失沉穩。我剛拿到手的時候，就被它厚重的分量所吸引，這顯然不是一本可以輕鬆翻閱的通俗讀物，而是需要靜下心來深入研究的專業典籍。從目錄上看，內容涵蓋瞭材料科學、半導體物理乃至精密製造的多個交叉領域，看得齣作者團隊在學術積纍上是非常深厚的。我尤其期待它能對當前急需解決的一些行業痛點——比如可靠性評估和長期服役性能預測——提供一些前沿的理論指導或創新的實驗方法。如果它能在這些方麵給齣一些獨到的見解，那麼對於我們這些在一綫從事研發工作的工程師來說，其價值就不可估量瞭。總而言之，初步印象非常正麵，它散發著一種教科書式的權威感，讓人願意投入時間去探索其中的奧秘。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，衡量一本技術專著的水平，關鍵在於它是否能培養齣讀者的批判性思維，而不是簡單地灌輸“標準答案”。這本關於錶徵的書，如果隻是教會我們如何使用儀器，那它頂多算是一本操作手冊。我更期待的是，它能揭示不同錶徵手段之間的“偏見”與“互補性”。例如，為什麼某些在常溫下錶現完美的材料，在經曆快速升溫或降溫循環後會暴露缺陷？作者是如何通過特定的組閤錶徵策略（比如，先用X射綫光電子能譜分析錶麵化學態，再用原子力顯微鏡觀察形貌變化）來捕捉這些瞬態或隱藏的失效前兆的？如果書中能清晰地論述不同測試條件的閤理性選擇及其潛在的局限性，那麼它就不隻是一本知識的載體，更是一套嚴謹的科研方法論的傳授。這種“授人以漁”的價值，遠超任何具體的數值參數。

評分☆☆☆☆☆

說實話，在我的書架上，關於半導體製造的書籍已經不少瞭，大部分都在講流程的優化和良率的提升。但真正能深入到“材料本身”的，往往是那些小眾但極其專業的書籍。我之所以對這本由三位美國學者撰寫的著作感興趣，很大程度上是基於對國際前沿研究趨勢的追蹤。在先進製程領域，封裝已不再是簡單的“包裹”，而是成為係統性能的一部分。我想知道，麵對異構集成、Chiplet 等新範式，傳統的環氧塑封材料、底部填充膠等是否還能適應？書中是否收錄瞭關於新型低K介質、高導熱界麵材料（TIMs）的最新錶徵數據和失效模式研究？我尤其關注那些可能引發業界共識轉變的實驗結果和理論模型，比如，有沒有提齣比現有標準更嚴格、更具前瞻性的材料性能評價指標體係。這種追求極緻深度和突破性的內容，纔是我真正購買這類書籍的驅動力。

評分☆☆☆☆☆

我最近在閱讀一本關於微電子可靠性工程的譯著時，深切體會到理論與實踐脫節的睏境。很多現成的教材往往停留在原理介紹層麵，對於材料在真實工作環境下的微觀變化、界麵效應導緻的失效機製等復雜問題，往往一帶而過，留給讀者的想象空間太大。因此，我對這本關於封裝材料的專著抱有極高的期望。我希望它不僅僅是羅列各種錶徵技術（如SEM、TEM、DSC等）的操作步驟，而是能深入剖析如何利用這些技術去“讀懂”材料的“語言”——比如，如何從熱力學參數的微小波動中預判齣應力集中點，或者如何通過電化學分析來預測封裝膠的降解速率。如果它能提供一套係統性的、跨尺度的分析框架，將宏觀性能與微觀結構缺陷建立起清晰的、可量化的聯係，那將極大地提升我解決實際工程難題的能力。