IC封裝製程與CAE應用(第三版) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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圖書標籤:

• IC封裝
• CAE分析
• 集成電路
• 封裝技術
• 製程工藝
• 電子封裝
• 模擬仿真
• 先進封裝
• 可靠性分析
• EDA工具

　　本書除瞭對IC封裝類型、材料、製程、新世代技術有深入淺齣的介紹外，針對電腦輔助工程(Computer-Aided Engineering，CAE) 的應用有更詳細的描述；從IC封裝製程(晶圓切割、封膠、聯綫技術..)、IC元件的介紹(PLCC、QFP、BGA..)、MCM等封裝技術到CAE工程分析應用在IC封裝，能使讀者在IC封裝製程的領域有更多的收獲！本書適閤大學、科大電子、電機係"半導體製程"課程或相關業界人士及有興趣之讀者使用。

本書特色

　　1.提供一完整IC封裝資訊的中文圖書。

　　2.提供IC封裝産業及其先進封裝技術的學習。

　　3.使讀者瞭解CAE工程在IC封裝製程的相關應用。

　　4.適用於大學、科大電子、電機係「半導體製程」課程或相關業界人士及有興趣之讀者。

《半導體封裝技術進展與未來趨勢》 內容簡介 本書深入探討瞭當前半導體封裝領域的前沿技術、關鍵挑戰以及未來的發展方嚮。全書結構嚴謹，內容涵蓋瞭從傳統封裝技術到先進封裝架構的廣泛議題，旨在為行業工程師、研究人員以及高等院校師生提供一本全麵、深入且富有洞察力的參考書。 第一部分：封裝技術基礎與材料科學 本部分首先迴顧瞭半導體封裝的曆史演變，重點闡述瞭摩爾定律在封裝層麵的挑戰與應對策略。 第一章：封裝基礎理論與材料體係 詳細介紹瞭封裝的基本物理原理，包括熱管理、機械應力分析以及電學性能要求。重點剖析瞭當前主流封裝材料的特性及其適用範圍，包括： 引綫鍵閤材料： 介紹瞭金、銅、鋁等不同金屬絲的力學性能、電學特性及其在高速信號傳輸中的局限性。討論瞭超聲波能量控製在保證鍵閤質量中的關鍵作用。 塑封材料（EMC）： 深入分析瞭環氧塑封料的固化機理、熱膨脹係數（CTE）匹配的重要性，以及在潮濕敏感性（MSL）測試中材料選擇的關鍵考量。 封裝基闆材料： 區分瞭有機基闆（BT樹脂、Polyimide）與無機基闆（如陶瓷、矽基闆）的性能差異，特彆關注瞭高頻應用中對低損耗材料（Low-Loss Material）的需求，如Ajinomoto Build-up Film (ABF) 的發展脈絡。 介電與緩衝材料： 探討瞭在倒裝芯片（Flip Chip）結構中，使用環氧底部填充膠（Underfill）的目的、流變學特性以及如何優化填充效率以消除空洞。 第二章：先進封裝的驅動力與關鍵指標 本章分析瞭係統級集成（System Level Integration, SLI）對封裝技術提齣的新要求，特彆是異構集成（Heterogeneous Integration）的背景。討論瞭衡量封裝性能的關鍵指標： I/O 密度與間距（Pitch）： 分析瞭從引綫鍵閤到微凸點（Micro-bump）陣列的演進，及其對良率和成本的影響。 熱設計功耗（TDP）與熱阻： 詳細講解瞭熱阻的計算模型，從結到殼（$R_{ heta JC}$）和從結到環境（$R_{ heta JA}$），並對比瞭不同的熱界麵材料（TIM 1 和 TIM 2）的熱導率及其在實際應用中的選擇標準。 可靠性工程： 深入闡述瞭封裝結構在溫度循環（TCN）、高低溫存儲（HTS）、以及濕氣敏感性等級（MSL）等標準下的失效模式分析，特彆是對BGA和CSP器件的疲勞壽命預測。 第二部分：主流封裝技術深度解析 本部分聚焦於當前産業中應用最為廣泛且技術迭代最快的封裝技術。 第三章：引綫鍵閤（Wire Bonding）技術的精進 盡管是傳統技術，引綫鍵閤仍在持續優化。本章詳細描述瞭： 超細綫鍵閤： 針對高密度I/O需求，探討瞭20微米甚至更細銅綫的應用挑戰，包括金絲和銅絲在不同氣氛下的鍵閤工藝窗口。 倒裝芯片技術（Flip Chip Bonding）： 全麵解析瞭基於焊锡凸點（Solder Bump）的連接技術。內容涵蓋瞭焊锡球的閤金選擇（如SAC體係）、迴流焊麯綫的優化、以及凸點陣列設計（Area Array Design）對熱應力和電學性能的影響。重點區分瞭Pb-free與含鉛工藝的差異。 非導電膠連接（NCP/NCF）： 探討瞭無需傳統焊锡球的直接芯片連接技術，分析其在微小間距應用中的優勢與工藝控製難點。 第四章：先進封裝的突破：2.5D與3D集成 這是當前半導體封裝領域最具戰略意義的部分。 2.5D 矽中介層（Interposer）技術： 詳細介紹瞭矽中介層在實現多個芯片（如GPU/HBM堆棧）並排連接中的作用。內容包括中介層的TSV（Through-Silicon Via）製造工藝（深孔刻蝕、TSV填充），以及如何通過光刻、薄化（Thinning）和晶圓鍵閤（Bonding）技術實現高密度互連。 3D 堆疊（3D Stacking）： 聚焦於垂直集成，特彆是針對存儲器（如HBM/V-NAND）和邏輯芯片的堆疊。深入分析瞭混閤鍵閤（Hybrid Bonding）技術，這是實現極小間距（亞微米級）和高I/O數量的關鍵，包括直接金屬-金屬接觸的形成機製與錶麵準備工藝。 扇齣型封裝（Fan-Out）： 詳細對比瞭扇齣晶圓級封裝（FOWLP）和扇齣麵闆級封裝（FOPLP）。著重分析瞭重構晶圓（Reconstitution Wafer）的製作流程、模塑（Molding）過程中的應力管理，以及如何利用重布綫層（RDL）實現更靈活的I/O布局。 第三部分：封裝的可靠性、測試與製造優化 第五章：封裝過程中的質量控製與測試 本章探討瞭如何確保封裝産品的長期可靠性和功能性。 失效分析（Failure Analysis, FA）： 介紹瞭非破壞性測試（如X-Ray, C-Mode Scanning Acoustic Microscopy (CSAM)）和破壞性測試（如Decapping, FIB Cross-sectioning）在識彆封裝缺陷中的應用。 封裝測試與量測： 討論瞭晶圓級測試（Wafer Level Test）與封裝後測試（Post-Package Test）的策略差異，以及如何利用高精度量測技術（如激光共聚焦顯微鏡）來監控鍵閤點的形貌和尺寸。 第六章：製造挑戰與未來展望 本章展望瞭封裝技術在特定應用領域的突破： 異構集成與Chiplet 架構： 探討瞭在不同製造工藝節點（Node）下生産的Chiplet如何通過先進封裝技術有效集成，實現係統的功能擴展。分析瞭互連協議（如UCIe）在封裝層麵的實現挑戰。 新興材料與工藝： 討論瞭在更高頻率（如毫米波通信）應用中對超薄封裝、透明封裝以及柔性封裝（Flexible Packaging）材料的探索，例如聚閤物基底和薄膜封裝技術的應用前景。 全書強調理論與實踐相結閤，通過豐富的案例分析和工藝流程圖解，旨在幫助讀者建立對現代半導體封裝復雜係統的全麵認知。

1 前　言
1-1　封裝的目的[1]1-1
1-2　封裝的技術層級區分1-2
1-3　封裝的分類1-4
1-4　IC封裝技術簡介1-4
1-5　IC封裝的發展[4]1-5

2 IC封裝製程
2-1　 晶圓切割(Wafer Saw)2-1
2-2　晶片黏結2-3
2-3　聯綫技術2-5
2-3-1　打綫接閤(Wire Bonding)2-6
2-3-2　捲帶自動接閤(Tape Automated Bonding，TAB)[6][7]2-11
2-3-3　覆晶接閤(Flip Chip，FC)2-13
2-4　封膠(Molding)2-15
2-5　剪切 / 成型(Trim/Form)2-17
2-6　印字(Mark)2-18
2-7　檢測(Inspection)2-19

3 IC元件的分類 / 介紹
3-1　封裝外型標準化的機構[1]3-1
3-2　IC元件標準化的定義3-4
3-2-1　依封裝中組閤的IC晶片數目來分類3-4
3-2-2　依封裝的材料來分類3-4
3-2-3　依IC元件與電路闆接閤方式分類3-6
3-2-4　依引腳分佈型態分類3-7
3-2-5　依封裝形貌與內部結構分類3-9
3-3　IC元件的介紹3-11
3-3-1　DIP3-11
3-3-2　SIP3-13
3-3-3　PGA3-14
3-3-4　SOP3-14
3-3-5　SOJ3-15
3-3-6　PLCC3-15
3-3-7　QFP3-16
3-3-8　BGA3-17
3-3-9　FC3-17

4 封裝材料的介紹
4-1　封膠材料4-1
4-1-1　陶瓷材料4-1
4-1-2　固態封模材料(Epoxy Molding Compound，EMC)[1][2]4-2
4-1-3　液態封止材料(Liquid Encapsulant)[3]4-6
4-1-4　封裝材料市場分析與技術現況[4]4-9
4-2　導綫架4-10
4-2-1　導綫架的材料[5][6]4-11
4-2-2　導綫架的製造程序4-12
4-2-3　導綫架的特性與技術現況[7]4-17
4-3　基　闆4-18
4-3-1　基闆的材料[8]4-19
4-3-2　基闆的製造程序[7][8]4-20
4-3-3　基闆的特性與技術現況[4][7]4-23

5 新世代的封裝技術
5-1　MCM (Multi-Chip Module)5-1
5-1-1　多晶片模組的定義與分類5-3
5-1-2　多晶片模組的發展現況5-7
5-2　LOC (Lead-on-Chip)5-7
5-2-1　LOC的封裝方式5-8
5-2-2　LOC封裝的製程5-9
5-3　BGA (Ball Grid Array)5-11
5-3-1　BGA的定義、分類與結構5-12
5-3-2　BGA的優異性5-18
5-3-3　技術趨勢和未來發展5-20
5-4　FC (Flip Chip)5-21
5-4-1　凸塊接點製作5-24
5-4-2　覆晶接閤5-33
5-4-3　底部填膠製程(Underfill)5-35
5-5　CSP (Chip Scale Package)5-37
5-5-1　CSP的構造5-38
5-5-2　CSP的製作方法5-40
5-5-3　CSP的特性5-42
5-5-4　CSP的發展現況5-44
5-6　COF(Chip on Flex or Chip on Film)5-46
5-6-1　COF的優點5-47
5-6-2　COF的缺點5-49
5-6-3　COF的現況與發展5-49
5-7　COG(Chip on Glass)5-50
5-7-1　驅動IC構裝技術的介紹5-51
5-7-2　COG技術應用的關鍵材料5-52
5-7-3　目前COG的發展課題5-58
5-7-4　未來展望5-61
5-7-5　結論5-63
5-8　三次元封裝 (3 Dimensional Package)5-63
5-8-1　三次元封裝的特色及封裝分類5-64
5-8-2　三次元封裝技術的介紹5-70
5-8-3　三次元封裝技術的應用和發展5-72

6 IC封裝的挑戰 / 發展
6-1　封裝缺陷的預防6-1
6-1-1　金綫偏移問題6-1
6-1-2　翹麯變形問題6-3
6-1-3　其他封裝缺陷6-4
6-2　封裝材料的要求和技術發展6-6
6-2-1　黏晶材料6-7
6-2-2　封膠材料[2][3]6-7
6-2-3　導綫架、基闆的技術發展[6]6-12
6-3　散熱問題的規劃[7][8][9][10]6-14
6-3-1　IC熱傳基本特性6-15
6-3-2　IC熱阻量測技術與應用6-17
6-3-3　散熱片(Heat Sink)的應用6-24
6-3-4　熱管(Heat Pipe)的應用6-32
6-3-5　印刷電路闆(PCB)之散熱技術6-34
6-3-6　新型散熱技術之發展6-43
6-3-7　3組不同封裝型態的高密度元件熱傳改善探討6-45
6-3-8　結　論6-50

7 CAE在IC封裝製程的應用
7-1　CAE簡介7-2
7-2　CAE的理論基礎7-2
7-3　封裝製程的模具設計7-4
7-4　封裝製程的模流分析[7][8][9]7-4
7-5　封裝製程的可靠度分析7-10
7-5-1　熱應力與溫度分佈的探討7-10
7-5-2　金綫偏移的預測7-10
7-5-3　翹麯變形的分析[14]7-15
7-5-4　錫球疲勞壽命的計算[15][16]7-21
7-5-5　錫球裂紋成長的分析7-24
7-5-6　覆晶底膠(Underfill)充填分析7-25
7-6　CAE工程分析應用在IC封裝製程的案例介紹7-30
7-6-1　模流分析案例I：SAMPO_BGA 436L [9]7-30
7-6-2　模流分析案例II：SPIL_BGA 492L [9][36]7-37
7-6-3　模流分析案例III：SPIL_QFP 208L [9]7-46
7-6-4　金綫偏移分析案例：SPIL_BGA 492L [9][36]7-55
7-6-5　翹麯變形分析案例：SAMPO_BGA 436L [14]7-58
7-6-6　翹麯變形分析案例：FCBGA7-71
7-6-7　疲勞壽命分析案例7-79
7-6-8 無鉛錫球在溫度循環試驗下之可靠度評估7-83
7-6-9　Underfill分析案例I：錫球數量和凸塊配置對充填流動的探討7-95
7-6-10　Underfill分析案例II7-113
7-7　結　論7-130

8 電子封裝辭匯
8-1　專業術語8-1

A IC導綫架之自動化繪圖係統
A-1　軟體簡介附A-1
A-2　佈綫區域理論和參數化附A-2
A-2-1　佈綫區域理論附A-2
A-2-2　佈綫區域參數化附A-3
A-3　自動規劃佈綫區域之準則附A-4
A-3-1　主區域的選取與搜尋附A-5
A-3-2　內引腳端點位置的搜尋與計算附A-6
A-3-3　次區域的規劃附A-7
A-3-4　金綫之計算與繪製附A-8
A-4　案例研究附A-9
A-4-1　DIP 24 pins附A-10
A-4-2 QFP型附A-17
A-5　研究成果附A-22
A-6　未來展望附A-23

B 金綫偏移分析軟體
B-1　軟體簡介附B-1
B-2　CAE分析資料的匯入附B-3
B-3　金綫資料的輸入附B-4
B-3-1　金綫材料性質的定義附B-4
B-3-2　模穴參考幾何中心的定義附B-5
B-3-3　金綫幾何座標的輸入附B-7
B-3-4　Fit Curve的繪製附B-9
B-3-5　實際金綫偏移量的輸入和顯示附B-11
B-4　金綫偏移量的計算附B-13
B-4-1　CAE網格資料的擷取附B-14
B-4-2　Gapwise Information附B-14
B-4-3　Calculated Information附B-15
B-4-4　金綫偏移量的計算結果附B-16
B-4-5　擷取網格位置的顯示附B-16
B-4-6　Circular Arch公式解的計算附B-18
B-5　分析結果的整閤與匯齣附B-18
B-5-1　ANSYS Log檔的輸齣附B-18
B-5-2　金綫偏移趨勢的繪齣附B-21
B-6　未來展望附B-22

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這本《IC封裝製程與CAE應用(第三版)》的齣現，可以說正閤我意。我在某封裝廠工作瞭幾年，一直覺得自己在封裝的理論知識上存在一些短闆，尤其是對於一些非常規的、或是最新的封裝技術，瞭解得不夠深入。CAE的應用更是我的強項短闆，雖然知道它很重要，但在實際工作中，常常是靠經驗和運氣在摸索。很多時候，我們都希望能夠通過仿真來提前規避風險，優化設計，但苦於缺乏係統性的指導。 我尤其希望這一版能夠更側重於實際的工程問題解決。比如，在封裝過程中，我們經常會遇到翹麯（Warpage）、分層（Delamination）、氣泡（Void）等問題，這些問題如何通過CAE來有效預測和分析，並給齣具體的解決方案？再者，對於先進的封裝技術，例如2.5D/3D封裝，其內部的應力分布、熱管理以及可靠性評估，都比傳統封裝要復雜得多。我期待書中能夠提供更深入的CAE應用案例，不僅僅是理論的講解，更能結閤實際的生産數據，來驗證和優化仿真模型。比如，如何設置更精確的材料模型參數？如何進行網格劃分以保證仿真精度？如何解讀仿真結果並轉化為實際的工藝改進建議？這些都是我們一綫工程師非常關心的。

评分☆☆☆☆☆

《IC封裝製程與CAE應用(第三版)》這本書，對我們這些在IC設計、製造、封測一綫打拼多年的工程師來說，絕對是一本不可或缺的寶典。我記得我剛入行的時候，封裝這塊很多知識都得靠老前輩一句一句地傳授，很多細節都是靠自己慢慢摸索。當時的CAE工具也遠不如現在這麼強大，很多復雜的物理現象，我們隻能靠經驗去判斷。隨著技術的發展，封裝的復雜度呈幾何級數增長，從傳統的QFP、BGA，到現在的WLCSP、SiP、3D封裝，每一種都有其獨特的設計和製程挑戰。 尤其是在CAE應用這一塊，我一直覺得它能極大地提升我們的設計效率和産品良率。但問題在於，怎麼把CAE工具用得恰到好處，用齣價值來？這一版的齣現，讓我充滿瞭期待。我希望它能更深入地講解各種封裝製程的物理原理，比如锡膏印刷、迴流焊、固晶、打綫、成型等工藝中可能齣現的缺陷，以及如何通過CAE來預測和避免這些缺陷。在CAE應用方麵，我特彆關注它對高級封裝技術的仿真能力，比如多芯片異構集成（Heterogeneous Integration）的可靠性分析，以及對於高頻信號完整性（Signal Integrity）和電源完整性的仿真。如果能有更細緻的案例分享，講解如何針對具體問題搭建仿真模型，優化參數，並解讀仿真結果，指導實際生産，那絕對是太有價值瞭。

评分☆☆☆☆☆

看到《IC封裝製程與CAE應用(第三版)》的消息，我簡直太興奮瞭！作為一名在封測行業打拼多年的工程師，我深知封裝技術和CAE應用在我們日常工作中的重要性。隨著半導體技術的飛速發展，IC封裝已經從簡單的保護器件，演變成瞭集成多芯片、實現高性能、高密度封裝的關鍵技術。我一直在尋找一本既能全麵覆蓋最新封裝製程，又能深入講解CAE應用的權威書籍，而這一版似乎正是我苦苦尋找的。 我尤其期待在CAE應用部分，能夠看到更詳盡的關於可靠性仿真的內容。比如，在高加速壽命測試（HALT）和高加速應力測試（HASS）中，CAE如何幫助我們預測潛在的失效模式？在應對復雜的熱應力、機械應力以及濕氣滲透等問題時，CAE又扮演瞭怎樣的角色？此外，對於一些新興的封裝技術，如扇齣封裝（Fan-Out）、CoWoS、InFO等，它們在設計和製程中都有哪些獨特的CAE挑戰？如果書中能夠提供一些具體的仿真流程、參數設置的建議，甚至是針對不同封裝類型失效機理的仿真案例分析，那對我來說將是無價的。我希望能通過這本書，進一步提升自己在CAE領域的專業能力，更好地為産品開發和製程優化做齣貢獻。

评分☆☆☆☆☆

這本《IC封裝製程與CAE應用(第三版)》的書名一齣來，我就知道這絕對是值得我深入研讀的好書。我個人在半導體業界有幾年經驗，尤其是在封裝設計和製程優化的領域，一直覺得這是一個既有挑戰又充滿機遇的行業。雖然我在工作中接觸瞭不少封裝的相關技術，但總覺得理論基礎不夠紮實，尤其是在CAE模擬這一塊，很多時候都是在摸索和試錯。以前看的一些舊版本或者其他資料，可能更新不夠及時，無法涵蓋當下最新的封裝技術，比如一些微間距（Fine Pitch）的封裝技術，以及多芯片模組（MCM）的集成難度，這些都需要更先進的CAE工具來輔助設計和驗證。 我特彆期待第三版在CAE的應用部分，能夠有更多針對性的、貼近實際工程應用的案例。比如，在進行熱管理仿真時，如何更精確地模擬散熱器的效率？在進行應力分析時，如何更準確地評估不同封裝材料的可靠性？還有，對於一些新興的封裝技術，如扇入型（Fan-In）和扇齣型（Fan-Out）封裝，它們在材料選擇、應力分布、以及可靠性測試方麵有哪些獨特的挑戰，CAE又扮演瞭怎樣的角色？如果書裏能提供一些具體的軟件操作指導，甚至是一些常用的仿真腳本示例，那對我們這些一綫工程師來說，絕對是如獲至寶。希望這一版能在這方麵提供更清晰、更實用的指引。

评分☆☆☆☆☆

哇，看到《IC封裝製程與CAE應用(第三版)》上市，真的太讓人期待瞭！想當年還在學校的時候，封裝這塊就一直是很多同學的痛點，理論知識好多，實際操作又覺得霧裏看花，很多工程師都是邊做邊學，或者靠前輩一點點帶。我記得當時學CAE的時候，尤其是涉及到封裝這種復雜的物理過程，模擬參數的設置、網格的劃分、結果的解讀，那真的是一門藝術。很多文獻都太過於理論化，公式一大堆，但真正想在實際製程中找到應用點，就需要一本既有深度又不失廣度的參考書。 聽說這一版更新瞭很多最新的技術和工藝，比如先進的扇齣型封裝（Fan-Out）、3D封裝的一些新進展，還有在高密度互連（HDI）方麵的工藝改進。這些都是現在産業界非常關注的熱點，也是未來IC封裝發展的重要方嚮。CAE應用方麵，我特彆好奇會不會加入更多關於可靠性仿真（Reliability Simulation）的內容，像是熱應力、機械應力對焊點壽命的影響，以及電遷移（Electromigration）的預測。如果能有更詳細的案例分析，能夠指導我們在遇到實際問題時，如何運用CAE工具去分析，找到根本原因，提齣解決方案，那就太棒瞭。畢竟，CAE不是萬能的，但用得好，絕對是提升産品良率、縮短研發周期的利器。希望這一版能在這方麵提供更紮實的指導。