微電子封裝超聲鍵閤機理與技術 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

韓雷 著

圖書標籤:

• 微電子封裝
• 超聲鍵閤
• 鍵閤機理
• 鍵閤技術
• 半導體封裝
• 可靠性
• 材料科學
• 電子工程
• 製造工藝
• 無損檢測

店鋪： 智博天恒圖書專營店

齣版社： 科學齣版社

ISBN：9787030412140

商品編碼：29489285716

包裝：精裝

齣版時間：2014-06-01

圖書基本信息
圖書名稱	微電子封裝超聲鍵閤機理與技術
作者	韓雷
定價	150.00元
齣版社	科學齣版社
ISBN	9787030412140
齣版日期	2014-06-01
字數
頁碼
版次	1
裝幀	精裝
開本	16開
商品重量	0.4Kg

內容簡介

《微電子封裝超聲鍵閤機理與技術》是作者關於超聲鍵閤機理和技術研究的總結。主要內容包括：微電子製造的發展，超聲鍵閤在封裝互連中的地位、研究現狀、存在問題；換能係統的設計原則、仿真手段和實際使用中的特性測試；對超聲鍵閤微觀實驗現象以及機理的科學認識和推斷；熱超聲倒裝鍵閤工藝的技術研究；鍵閤過程和鍵閤動力學的檢測；疊層芯片互連；銅綫鍵閤、打火成球、引綫成形、超聲電源。

作者簡介

目錄

編輯推薦

《微電子封裝超聲鍵閤機理與技術》可作為高等院校微電子製造工程專業的研究生參考書，也可供機械、材料、測控技術等領域從事微電子製造研究的科研人員使用和參考。

文摘

序言

《先進集成電路製造工藝解析：從矽片到封裝》 內容概要 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的視角，解析現代集成電路從基礎矽片製造到最終封裝的整個復雜流程。本書不側重於某一特定工藝環節，而是力求展現各工藝步驟之間的相互關聯、技術演進趨勢以及它們如何共同協作，最終成就高性能、高可靠性的集成電路産品。本書涵蓋的內容從微米級到納米級，從材料科學到精密機械，從物理化學反應到電氣性能驗證，全方位剖析集成電路製造的核心要義。 第一章：半導體材料與矽片製備基礎 本章將追溯集成電路的源頭——半導體材料。我們將從元素周期錶中挑選齣關鍵的半導體元素，如矽（Si）、鍺（Ge）以及第三-五族化閤物半導體（如GaAs、GaN），深入探討它們的晶體結構、能帶理論以及導電特性。重點將放在矽作為當前主流半導體材料的優勢，包括其豐富的儲量、成熟的加工技術和優異的電學性能。 隨後，我們將詳細闡述矽片（wafer）的製備過程。這包括從高純度多晶矽原料的提純，到單晶矽的生長（如直拉法 CZ growth 和區熔法 Float Zone method），以及如何將生長齣的矽棒切割、研磨、拋光成具有極高平整度和潔淨度的矽片。我們會討論不同直徑矽片的規格及其對生産效率和成本的影響。最後，本章會簡要介紹矽片錶麵的化學清洗和預處理工藝，為後續的光刻、刻蝕等步驟做好準備。 第二章：光刻技術：集成電路的“印刷”藝術 光刻是集成電路製造中最關鍵、最復雜也最具成本效益的圖形轉移技術，其精度直接決定瞭芯片的集成度和性能。本章將係統講解光刻技術的發展曆程，從早期的接觸式光刻、接近式光刻，到當今主流的投影式光刻。 我們將重點解析投影式光刻的工作原理，包括光源（如深紫外光 DUV、極紫外光 EUV）的選擇、光刻掩模版（mask/reticle）的設計與製造、光學係統的設計（如物鏡、場鏡、照明鏡），以及光刻膠（photoresist）的種類、敏感性、顯影過程。針對不同代際的光刻技術，我們會深入討論其分辨率的提升機製，例如采用短波長光源、數值孔徑（NA）的增大、相移掩模版（PSM）和光學鄰近效應修正（OPC）等關鍵技術。 此外，本章還會涉及光刻中的一些挑戰，如衍射、乾涉、焦深限製以及對環境潔淨度的極高要求。對極紫外光（EUV）光刻的討論將是本章的亮點，我們將闡述其獨特的反射式光學係統、多層反射膜掩模版以及其在製造7nm及以下工藝節點中的核心作用。 第三章：刻蝕技術：精確“雕刻”芯片結構 刻蝕是利用化學或物理方法選擇性地去除矽片錶麵不需要的材料，從而在矽片上形成復雜的電路結構。本章將深入探討兩種主要的刻蝕技術：乾法刻蝕（dry etching）和濕法刻蝕（wet etching）。 濕法刻蝕因其各嚮同性（isotropic）的特點，常用於大尺寸、非關鍵結構的去除，例如在器件隔離（isolation）或金屬層去除中。我們將介紹常用的濕法刻蝕劑，如氫氟酸（HF）、磷酸（H3PO4）等，並分析其化學反應機理和選擇性。 乾法刻蝕是製造高精度、高深寬比結構的關鍵技術。本章將重點介紹等離子體刻蝕（plasma etching），包括反應離子刻蝕（RIE）和電感耦閤等離子體（ICP）刻蝕。我們將詳細講解等離子體的産生原理、刻蝕反應的化學和物理機理、刻蝕過程中的離子轟擊效應、選擇性、各嚮異性（anisotropy）控製以及錶麵形貌的影響。對於特定材料（如二氧化矽、氮化矽、多晶矽、金屬）的刻蝕，我們會介紹相應的刻蝕氣體種類和工藝參數優化。 第四章：薄膜沉積技術：構築多層電路網絡 薄膜沉積是在矽片錶麵形成一層或多層具有特定厚度和性質的薄膜材料，是構建多層互連和器件結構的基礎。本章將詳細介紹幾種主要的薄膜沉積技術。 化學氣相沉積（CVD）是應用最廣泛的薄膜沉積技術之一。我們將詳細闡述不同類型的CVD，包括常壓CVD（APCVD）、低壓CVD（LPCVD）、等離子體增強CVD（PECVD）和高密度等離子體CVD（HDPCVD）。我們將分析它們的工作原理、優缺點以及適用的材料（如氮化矽、二氧化矽、多晶矽、金屬矽化物）。 物理氣相沉積（PVD）是另一種重要的薄膜沉積方法，主要包括濺射（sputtering）和蒸發（evaporation）。我們將重點講解磁控濺射（magnetron sputtering）的工作原理，包括濺射源、靶材、氣體種類、基闆偏壓以及薄膜的沉積速率、緻密性和均勻性。蒸發技術，如熱蒸發和電子束蒸發，在特定金屬薄膜的沉積中也有重要應用。 此外，本章還會介紹原子層沉積（ALD），這是一種具有原子級精度控製的薄膜沉積技術，在柵介質、超薄阻擋層等對薄膜厚度和均勻性要求極高的應用中扮演著越來越重要的角色。 第五章：離子注入與摻雜：塑造半導體特性 為瞭改變半導體材料的導電類型和導電率，需要引入特定的雜質原子，這一過程稱為摻雜。本章將詳細介紹離子注入（ion implantation）這一主流的摻雜技術。 我們將講解離子注入機的基本結構和工作原理，包括離子源、加速器、質量分離器和注入頭。我們將深入探討離子束的能量、劑量、掃描方式對摻雜分布的影響，以及如何通過能量和劑量的控製來精確控製摻雜濃度和深度。 此外，本章還會介紹激活退火（annealing）的重要性。離子注入後的雜質原子需要通過高溫退火來進入晶格位點，恢復材料的電學性能。我們將討論不同退火方式（如爐退火、快速熱退火 RTP）的特點及其對摻雜效果的影響。對於一些特定的工藝，也會簡要提及擴散（diffusion）摻雜的概念。 第六章：化學機械拋光（CMP）：實現錶麵平坦化 在多層互連的集成電路製造中，錶麵的平坦化至關重要，它直接影響到後續光刻的聚焦精度和器件的可靠性。本章將重點講解化學機械拋光（CMP）技術。 我們將闡述CMP的工作原理，它結閤瞭化學腐蝕和機械研磨的雙重作用。詳細介紹CMP的工藝流程，包括拋光墊（polishing pad）、拋光液（slurry）的選擇和配方，以及拋光頭和拋光機的設計。 本章還將討論CMP在不同材料（如二氧化矽、金屬銅、鎢）上的應用，以及如何控製CMP的去除速率、錶麵粗糙度、綫寬變化（linewidth variation）和剔除率（removal uniformity）。CMP的工藝優化是保證多層互連結構成功構建的關鍵。 第七章：金屬化與互連技術：連接電路的“血管” 集成電路的性能高度依賴於其內部的互連網絡。本章將聚焦於金屬化和互連技術。 我們將從早期的鋁互連技術講起，然後重點介紹目前主流的銅互連技術。在銅互連方麵，我們將詳細講解“濺射阻擋/擴散層-電化學沉積銅（ECD）-CMP”的“Damascene”或“Dual Damascene”工藝流程。 本章還將討論不同金屬層的應用，包括鎢（W）作為接觸孔填充材料，鋁（Al）在一些低成本或特定應用的互連層，以及氮化鈦（TiN）、氮化鉭（TaN）等作為阻擋層和擴散阻擋層。 此外，我們會探討互連綫的寄生效應，如電阻、電容和電感，以及這些效應如何影響芯片的信號完整性、時序和功耗。介紹一些提高互連性能的技術，如低介電常數（low-k）材料的應用。 第八章：先進封裝技術基礎：保護與連接的橋梁 封裝是將製造完成的芯片與外部電路連接起來，並提供保護的工藝。本章將對先進封裝技術進行概覽。 我們將介紹傳統的封裝形式，如DIP、SOP、QFP等。隨後，重點講解近年來發展迅速的先進封裝技術，包括： 倒裝芯片（Flip-chip）技術：闡述其工作原理、凸點（bump）的形成與連接方式（如锡鉛焊料、銅柱），以及其在高密度、高性能芯片中的優勢。 晶圓級封裝（WLP）：介紹其直接在矽片上完成封裝步驟的特點，以及其尺寸微小、性能優越的優點。 三維集成（3D IC）技術：探討通過矽通孔（TSV）等技術實現芯片堆疊，實現更高集成度和更短互連距離的潛力。 扇齣型晶圓級封裝（FOWLP）：解析其如何在晶圓上重新分配凸點，並形成更大的封裝尺寸，以適應更多I/O需求。 本章還會討論封裝材料的選擇，如塑封料、基闆材料，以及封裝的可靠性測試，如高低溫循環、濕熱測試、振動測試等。 第九章：集成電路製造中的質量控製與測試 貫穿整個集成電路製造過程的，是對産品質量的嚴格把控。本章將討論製造過程中的質量控製與測試技術。 我們將介紹各種在綫監測（in-situ monitoring）和離綫檢測（off-line inspection）技術，例如原子力顯微鏡（AFM）用於錶麵形貌檢測，掃描電子顯微鏡（SEM）用於尺寸測量和缺陷分析，以及各種光學檢測設備用於圖形缺陷和顆粒物檢測。 本章還會介紹晶圓測試（wafer test）的重要性，包括使用探針颱（probe station）進行電學參數測試，以及對測試數據的分析和良率（yield）評估。最後，將簡要提及封裝後的成品測試（final test）。 第十章：集成電路製造的挑戰與未來趨勢 在集成電路製造日趨精密的今天，仍然麵臨著巨大的挑戰。本章將對這些挑戰進行討論，並展望未來的發展趨勢。 主要挑戰包括： 物理極限的挑戰：隨著特徵尺寸接近原子尺度，量子效應、漏電流、功耗等問題日益突齣。 成本的挑戰：新工藝、新設備、新材料的開發和生産成本居高不下。 材料的挑戰：尋找新型高遷移率材料、低介電常數材料、高熱導率材料等。 光刻極限：EUV光刻的成熟度和良率仍需提升，更前沿的光刻技術（如電子束光刻、納米壓印）的商業化應用。 復雜互連的挑戰：多層互連的信號完整性、功耗和製造難度。 封裝技術的瓶頸：實現更高集成度、更高性能、更低成本的先進封裝。 未來趨勢展望將包括： 持續的製程縮小：超越摩爾定律的延伸，如3D IC、異構集成。 新材料的應用：如二維材料（graphene, MoS2）、 III-V族半導體等。 人工智能（AI）在製造中的應用：用於工藝優化、缺陷檢測、良率預測。 綠色製造與可持續發展：降低能耗、減少化學品使用、循環利用。 專用集成電路（ASIC）與定製化製造：滿足不同領域對芯片性能的差異化需求。 本書的寫作風格力求嚴謹、準確，並配以必要的圖示和公式，便於讀者理解和學習。希望通過本書，能夠幫助廣大工程技術人員、科研工作者以及對集成電路製造感興趣的讀者，建立起一個係統、全麵的知識體係。

評分☆☆☆☆☆

作為一名硬件工程師，我最近的工作重心開始轉嚮瞭更精密的電子元器件的封裝技術，尤其是那些對可靠性和性能要求極高的領域。當我看到《微電子封裝超聲鍵閤機理與技術》這本書時，就覺得它可能是我需要的“寶典”。翻閱之後，這本書的實用性和前瞻性讓我非常驚喜。它不僅僅停留在理論層麵，而是將復雜的超聲鍵閤過程分解成瞭一係列可操作的步驟和需要關注的關鍵點。書中詳細介紹瞭不同類型鍵閤設備的工作原理，以及它們在實際生産中遇到的挑戰，比如如何精確控製超聲能量的耦閤，如何應對不同尺寸和形狀的焊盤，以及如何提高鍵閤的良率和穩定性。我特彆關注瞭書中關於工藝優化和失效分析的部分，那裏麵的案例分析和改進建議，直接解決瞭我在實際工作中遇到的一些難題。它提供瞭一些非常有價值的參考數據和經驗法則，幫助我能夠更有效地調試設備，分析異常，並且對未來的技術發展趨勢有瞭更清晰的判斷。這本書的圖錶和流程圖也做得非常棒，很多復雜的概念通過直觀的視覺化呈現，更容易理解和記憶。

評分☆☆☆☆☆

說實話，我拿到《微電子封裝超聲鍵閤機理與技術》這本書時，內心是有些忐忑的，因為“超聲鍵閤”對我來說是一個相當陌生的概念，感覺會是一本枯燥的理論書。然而，當我真正閱讀之後，這本書帶給我的卻是滿滿的驚喜和啓發。它以一種非常係統和深入的方式，剖析瞭超聲鍵閤的每一個關鍵環節。從超聲波的産生和傳播，到它如何在微觀尺度上作用於金屬界麵，再到最終形成牢固的鍵閤層，整個過程的物理機製都被清晰地呈現齣來。書中大量運用瞭圖示和實驗數據來支持其理論，使得抽象的概念變得具體可感。我特彆喜歡書中對於不同鍵閤模式（如金絲、銅絲、鋁絲）的比較分析，以及不同缺陷（如氧化層、汙染物）對鍵閤質量的影響，這些都為實際操作提供瞭寶貴的經驗。這本書讓我明白瞭，看似簡單的“粘閤”動作背後，蘊含著如此豐富的科學原理和工程智慧。它不僅是一本技術手冊，更是一本啓迪思想的書籍，讓我看到瞭微電子封裝領域的技術魅力。

評分☆☆☆☆☆

這本《微電子封裝超聲鍵閤機理與技術》雖然書名聽起來有些專業，但我最近剛好接觸瞭一些與半導體封裝相關的項目，所以抱著學習的心態翻開瞭它。剛開始被那些復雜的物理公式和材料科學概念稍微嚇到，但隨著閱讀的深入，我發現作者對於超聲波在微電子封裝中如何起到關鍵作用的闡述非常細緻。書中對不同材料在超聲作用下的形變、結閤界麵的形成過程，甚至微觀形核的機理都做瞭深入的分析，這讓我對“粘閤”這個詞有瞭全新的認識，不再是簡單的物理接觸，而是涉及能量傳遞、晶格耦閤等深層次的相互作用。書中還對比瞭不同工藝參數（如超聲功率、鍵閤時間、壓力）對鍵閤質量的影響，並解釋瞭其中的微觀機製。我尤其對書中關於金綫鍵閤和銅綫鍵閤的對比分析印象深刻，清晰地展現瞭不同材料體係下超聲鍵閤的差異和優化方嚮。盡管我對其中的一些高級理論理解還有待消化，但書中提供的這些基礎原理對於我理解實際的鍵閤設備和工藝的調整非常有幫助，就像是給瞭我一把鑰匙，去解鎖實際操作中的一些“為什麼”。

評分☆☆☆☆☆

最近我在關注半導體製造的工藝流程，尤其是器件連接的部分，於是發現瞭《微電子封裝超聲鍵閤機理與技術》這本書。這本書給我最直觀的感受是它的專業性和嚴謹性。它深入探討瞭超聲鍵閤這一技術背後的物理機理，解釋瞭超聲波能量如何通過振動和摩擦，在金屬界麵産生塑性變形，並最終實現原子間的冶金結閤。書中對於材料特性、界麵行為以及工藝參數之間的相互關係進行瞭詳盡的分析，這對於理解和掌握超聲鍵閤的本質至關重要。我印象最深刻的是書中關於“失效分析”和“可靠性評估”的部分，它列舉瞭各種可能導緻鍵閤失效的原因，並提供瞭相應的解決方案和檢測方法，這對於確保微電子器件的長期穩定運行非常有幫助。這本書的內容非常紮實，對於想要深入理解超聲鍵閤技術細節的工程師和研究人員來說，無疑是一份寶貴的參考資料。它詳細闡述瞭從理論到實踐的每一個步驟，為掌握這項關鍵的封裝技術提供瞭堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

最近因為工作需要，我開始研究微電子領域的新興技術，《微電子封裝超聲鍵閤機理與技術》這本書恰好填補瞭我知識體係中的一個空白。這本書的亮點在於它對超聲鍵閤這一特定技術的深度挖掘。書中詳細地闡述瞭超聲波能量在鍵閤過程中是如何被傳遞、吸收和轉化的，以及這些能量如何驅動金屬原子間的擴散和結閤。我之前對超聲波的應用更多停留在清洗層麵，對它能在如此精密的電子封裝領域發揮核心作用感到十分新奇。書中關於鍵閤界麵的形貌學分析、微觀結構演變過程的描述，讓我對可靠的微電子連接有瞭更深刻的理解。它不僅講解瞭“是什麼”，更著重分析瞭“為什麼”，比如為什麼特定的頻率和功率可以實現最佳的鍵閤效果，為什麼不同的錶麵處理方式會影響鍵閤強度，這些都源於其背後深厚的物理和材料學原理。書中還探討瞭一些前沿性的問題，如對異種材料的鍵閤技術，以及在更高密度集成電路封裝中的應用前景，這讓我對未來的技術發展方嚮有瞭更宏觀的認識。