微系统封装原理与技术

第1章 总论 1

1.1 封装的定义及重要性 1

1.2 封装的种类 6

1.3 设计及制程的重要议题 9

1.4 技术发展的趋势 10

参考文献 11

习题 12

第一篇 微系统封装的基本原理和技术介绍 15

第2章 电性设计概论 15

2.1 基本的电性参数 16

2.1.1 电阻 16

2.1.2 电感 18

2.1.3 电容 19

2.2 高频设计的考虑 21

2.1.4 时间延迟 21

2.2.1 传输线原理 22

2.2.2 特征阻抗 24

2.2.3 电磁波的反射 29

2.2.4 时域反射法 34

2.2.5 信号线损耗和集肤效应 35

2.3 噪声和串音 36

2.3.1 开关噪声 36

2.3.2 串音 38

2.3.3 电磁波干扰 40

2.4 设计的程序 41

参考文献 44

习题 45

第3章 热管理及应力、应变 49

3.1 基本热传学 50

3.1.1 传导 51

3.1.3 辐射 54

3.1.2 对流 54

3.1.4 热传模拟分析 55

3.2 封装的散热设计及方式 60

3.2.1 被动式散热 61

3.2.2 主动式散热 64

3.2.3 温度及热阻测量方法 66

3.3 应力和应变 68

3.3.1 重要名词的定义 68

3.3.2 热机械学基本方程式 70

参考文献 75

习题 75

第4章 材料选择和制程设计 77

4.1 基板材料及制程 78

4.1.1 陶瓷基板 79

4.1.2 塑料基板 84

4.1.3 其他基板 85

4.2 电介质 87

4.3 封装材料 91

4.4 导体及接合材料 93

4.4.1 导体材料 94

4.4.2 接合材料 95

4.5 接合制程 101

4.5.1 打线接合 102

4.5.2 卷带自动接合 102

4.5.3 覆晶接合 104

4.5.4 接合方法的比较 106

参考文献 107

习题 107

第二篇 微系统封装的分析及测试 111

第5章 失效分析及可靠性设计 111

5.1 失效机制及可靠性设计 113

5.2 失效分析 124

5.3 分析仪器及技术 126

5.3.1 X光绕射分析 128

5.3.2 电子显微镜 133

5.3.3 其他常用仪器 137

5.3.4 表面分析技术 137

参考文献 141

习题 142

第6章 测试 143

6.1 前言 143

6.2 可靠性测试 144

6.2.1 Arrhenius方程式 145

6.2.2 Arrhenius方程式的适用性 146

6.3 可靠性计算 148

6.4 功能性测试 152

6.4.1 可测试设计 153

6.4.2 内建式自我测试 154

6.4.4 基板的测试 155

6.4.3 可修护性 155

参考文献 157

习题 157

第三篇 微系统封装的应用 161

第7章 IC封装 161

7.1 前言 161

7.2 单芯片模块封装制程 162

7.4 晶圆级封装 164

7.3 先进IC封装技术 164

7.5 芯片尺寸封装 166

7.5.1 SLICC 167

7.5.2 SBB 167

7.6 多芯片模块封装 169

7.6.1 模块的定义 170

7.6.2 设计 172

7.6.3 封装、基板制作、组合及测试 172

习题 175

参考文献 175

第8章 光电封装 177

8.1 前言 177

8.2 光波导 178

8.3 光电转换、对位／耦合机制 184

8.3.1 光电转换 184

8.3.2 对位 184

8.3.3 耦合 185

8.4 光路和电路的整合 188

8.5 光电组件的封装 190

参考文献 190

习题 191

第9章 微机电系统封装 193

9.1 前言 193

9.2 MEMS设计 194

9.3.1 蚀刻 198

9.3 MEMS制程 198

9.3.2 制作流程 199

9.3.3 晶圆接合 200

9.4 RF MEMS 203

9.5 封装 204

参考文献 205

习题 205

第10章 系统封装 207

10.1 前言 207

10.2 3D封装技术 208

10.3 埋入式被动组件 211

10.4 整合型基板 213

10.5 远景及挑战 214

参考文献 216

习题 216

附录A 主要术语中英文对照 217