工業芯片封裝技術

前言
第1章　芯片封裝概述1
1.1　引言1
1.2　芯片封裝1
1.3　芯片與封裝的發展歷程3
1.4　技術發展趨勢8
參考文獻8
第2章　芯片封裝工藝9
2.1　引言9
2.2　常見工業芯片封裝工藝10
2.2.1　工業芯片封裝工藝點10
2.2.2　QFN封裝工藝流程14
2.2.3　WBBGA封裝工藝流程17
2.2.4　倒裝芯片封裝工藝流程21
2.3　先進封裝概述24
2.3.1　扇出型封裝技術24
2.3.2　2.5D封裝技術30
2.3.3　3D集成封裝技術37
參考文獻46
第3章　關鍵封裝材料49
3.1　引言49
3.2　封裝載板49
3.2.1　封裝載板在工業芯片封裝中的應用49
3.2.2　引線框架的分類51
3.2.3　封裝基板的分類54
3.2.4　先進封裝用轉接板59
3.3　塑封料63
3.3.1　塑封料在工業芯片封裝中的應用63
3.3.2　塑封料的分類和性64
3.3.3　塑封料的發展趨勢66
3.4　互連材料66
3.4.1　互連材料在工業芯片封裝中的應用66
3.4.2　互連材料的分類和性68
3.4.3　互連材料的發展趨勢70
3.5　界面結合材料71
3.5.1　界面結合材料在工業芯片封裝中的應用71
3.5.2　界面結合材料的分類和性72
3.5.3　界面結合材料的發展趨勢78
3.6　臨時鍵合膠81
3.6.1　臨時鍵合膠在工業芯片封裝中的應用82
3.6.2　臨時鍵合膠的分類和性83
3.6.3　臨時鍵合技術的發展趨勢85
3.7　底填充膠85
3.7.1　底填充膠在工業芯片封裝中的應用86
3.7.2　底填充膠的分類和性86
3.7.3　底填充膠的發展趨勢89
參考文獻89
第4章　芯片封裝設計93
4.1　引言93
4.2　封裝設計方法學演進93
4.2.1　傳統封裝設計方法94
4.2.2　協同設計方法95
4.3　封裝選型98
4.4　封裝設計輸入102
4.4.1　芯片與封裝的建模102
4.4.2　芯片與封裝的互連關系103
4.5　封裝載板設計105
4.5.1　引線框架類封裝設計105
4.5.2　基板類封裝設計106
4.6　封裝加工圖紙設計108
4.7　工業芯片封裝設計實例111
4.7.1　FCBGA封裝選型與規格制定111
4.7.2　HybridBGA封裝評估113
參考文獻123
第5章　芯片封裝熱管理124
5.1　引言124
5.2　熱量耗散方式124
5.2.1　被動式散熱125
5.2.2　主動式散熱126
5.3　封裝熱阻131
5.3.1　封裝熱阻的分類132
5.3.2　封裝熱阻的影響因素133
5.3.3　封裝熱阻的未來發展趨勢134
5.4　熱阻計算方法134
5.4.1　理論公式135
5.4.2　有限元模擬137
5.4.3　RC熱網絡模型140
5.4.4　實驗測量141
5.5　工業芯片封裝熱設計146
5.5.1　工業芯片封裝熱設計的點146
5.5.2　高效散熱設計方法148
5.5.3　工業芯片封裝熱設計分析實例150
參考文獻155
第6章　芯片封裝機械性能158
6.1　引言158
6.2　應力產生機制158
6.2.1　應力分類158
6.2.2　應力導的失效159
6.3　應力分析方法163
6.3.1　有限元數值方法163
6.3.2　理論方法164
6.3.3　實際測量方法165
6.4　工業芯片封裝應力化171
6.4.1　工業芯片翹曲分析和化實例171
6.4.2　工業芯片CPI應力分析和化實例174
參考文獻180
第7章　封裝信號完整性183
7.1　引言183
7.2　信號完整性概述183
7.2.1　信號完整性產生機制185
7.2.2　時域與頻域186
7.2.3　阻抗與信號完整性189
7.2.4　傳輸線與回流192
7.3　頻域信號完整性195
7.3.1　寄生參數分析196
7.3.2　S參數的應用196
7.3.3　傳輸線上的信號串擾197
7.4　系統級信號完整性199
7.4.1　系統級信號完整性的點199
7.4.2　SPICE和IBIS簡介199
7.4.3　系統級時域信號完整性模型200
7.5　常見的封裝信號完整性化方法202
7.5.1　信號回流不連續對信號完整性的影響202
7.5.2　過孔對信號完整性的影響204
7.5.3　地對信號完整性的影響204
7.5.4　表面粗糙度對信號完整性的影響205
7.5.5　溫度對信號完整性的影響207
7.6　工業芯片信號完整性化分析實例210
7.6.1　封裝S參數210
7.6.2　信號時域214
參考文獻216
第8章　封裝電源完整性220
8.1　引言220
8.2　電源完整性概述221
8.2.1　電源完整性產生機制222
8.2.2　直流和交流223
8.2.3　電源完整性關鍵征224
8.3　直流信號完整性224
8.3.1　直流壓降225
8.3.2　電流密度225
8.3.3　系統級封裝直流電源完整性模型226
8.4　交流信號完整性227
8.4.1　PDN的應用227
8.4.2　芯片功耗模型簡介228
8.4.3　系統級交流電源完整性模型229
8.5　常見的封裝電源完整性化方法230
8.5.1　PDN對電源完整性的影響230
8.5.2　多電源域隔離對電源完整性的影響231
8.5.3　過孔對電源完整性的影響232
8.5.4　去耦電容對電源完整性的影響232
8.5.5　溫度對電源完整性的影響233
8.6　工業芯片電源完整性化分析實例234
8.6.1　封裝寄生參數234
8.6.2　IP_A/IP_B結果235
8.6.3　PKG DC要求236
8.6.4　PKG DC結果238
8.6.5　封裝去耦電容241
8.6.6　系統級AC Ripple分析244
參考文獻247
第9章　多物理域聯合化 249
9.1　引言249
9.2　多物理場耦合250
9.2.1　場與多場耦合的概念250
9.2.2　研究方法251
9.2.3　耦合問題模型254
9.2.4　耦合關系分類255
9.2.5　芯片封裝中的多場耦合問題256
9.3　電熱耦合259
9.3.1　電熱耦合現象259
9.3.2　電傳導分析263
9.3.3　電熱耦合作用263
9.4　熱力耦合264
9.4.1　熱力耦合現象264
9.4.2　傳熱過程分析265
9.4.3　彈性力學分析266
9.4.4　熱力耦合作用267
9.4.5　熱應力計算方法267
9.5　電遷移268
9.5.1　電遷移的失效現象268
9.5.2　電遷移的失效驅動機制269
9.5.3　電遷移方法270
9.6　多物理場耦合的實例分析273
參考文獻278
第10章　封裝可靠性280
10.1　引言280
10.2　可靠性標準現狀280
10.2.1　國外可靠性標準現狀281
10.2.2　國內可靠性標準現狀285
10.3　可靠性標準體系287
10.3.1　標準體系構建原則287
10.3.2　標準體系293
10.4　封裝可靠性標準對比296
10.4.1　預處理-Precon標準對比296
10.4.2　溫度循環標準對比298
10.4.3　高溫儲存標準對比301
10.4.4　溫濕度無偏壓高加速應力測試標準對比304
10.4.5　可焊性標準對比307
10.4.6　高壓蒸煮試驗標準對比309
10.4.7　靜電類標準對比311
10.5　可靠性與封裝工藝312
10.6　封裝的失效模式和失效機理316
10.7　典型的可靠性解決案例324
10.8　芯片可靠性發展趨勢展望324
參考文獻326 。