器件和系統(tǒng)封裝技術(shù)與應(yīng)用（原書第2版）

序

譯者的話

關(guān)于編者

致謝


第1章器件與系統(tǒng)封裝技術(shù)簡介
1.1封裝的定義和作用
1.1.1封裝的定義
1.1.2封裝的重要性
1.1.3每個(gè)IC和器件都必須進(jìn)行封裝
1.1.4封裝制約著計(jì)算機(jī)的性能
1.1.5封裝限制了消費(fèi)電子的小型化
1.1.6封裝影響著電子產(chǎn)品的可靠性
1.1.7封裝制約了電子產(chǎn)品的成本
1.1.8幾乎一切都需要電子封裝工藝
1.2從封裝工藝的角度分析封裝的電子系統(tǒng)
1.2.1封裝的基本原理
1.2.2系統(tǒng)封裝涵蓋電氣、結(jié)構(gòu)和材料技術(shù)
1.2.3術(shù)語
1.3器件與摩爾定律
1.3.1片上互連
1.3.2互連材料
1.3.3片上互連的電阻和電容延遲
1.3.4器件等比例縮小的未來
1.4電子技術(shù)浪潮：微電子學(xué)、射頻/無線電、光學(xué)、微機(jī)電系統(tǒng)和
量子器件
1.4.1微電子學(xué)：第一波技術(shù)浪潮
1.4.2射頻/無線電：第二波技術(shù)浪潮
1.4.3光子學(xué)：第三波技術(shù)浪潮
1.4.4微機(jī)電系統(tǒng)：第四波技術(shù)浪潮
1.4.5量子器件與計(jì)算：第五波技術(shù)浪潮
1.5封裝與封裝摩爾定律
1.5.1三個(gè)封裝技術(shù)時(shí)代
1.5.2摩爾定律時(shí)代或SOC時(shí)代(1960—2010)
1.5.3封裝摩爾定律時(shí)代（2010—2025）
1.5.4系統(tǒng)時(shí)代摩爾定律（2025—）
1.6電子系統(tǒng)技術(shù)的趨勢
1.6.1核心封裝技術(shù)
1.6.2封裝技術(shù)及其發(fā)展趨勢
1.7未來展望
1.7.1新興計(jì)算系統(tǒng)
1.7.2新興3D系統(tǒng)封裝
1.8本書構(gòu)架
1.9作業(yè)題
1.10推薦閱讀文獻(xiàn)

第2章信號、電源和電磁干擾的電氣設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
2.1電子封裝設(shè)計(jì)及其作用
2.2封裝的電氣構(gòu)成
2.2.1封裝電設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
2.2.2術(shù)語
2.3信號布線
2.3.1器件及互連
2.3.2基爾霍夫定律與傳輸時(shí)延
2.3.3互連電路的傳輸線特性
2.3.4特性阻抗
2.3.5封裝互連常用的典型傳輸線結(jié)構(gòu)
2.3.6傳輸線損耗
2.3.7串?dāng)_
2.4電源分配
2.4.1電源噪聲
2.4.2電感效應(yīng)
2.4.3有效電感
2.4.4封裝設(shè)計(jì)對電感的影響
2.4.5去耦電容器
2.5電磁干擾
2.6總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
2.7作業(yè)題
2.8推薦閱讀文獻(xiàn)

第3章熱管理技術(shù)基礎(chǔ)
3.1熱管理的定義及必要性
3.2封裝系統(tǒng)熱管理架構(gòu)
3.2.1傳熱學(xué)基礎(chǔ)
3.2.2術(shù)語
3.3芯片級熱管理技術(shù)
3.3.1熱界面材料
3.3.2散熱片
3.3.3熱通孔
3.4模塊級熱管理技術(shù)
3.4.1熱沉
3.4.2熱管與均熱板
3.4.3閉環(huán)液冷
3.4.4冷板
3.4.5浸沒冷卻
3.4.6射流沖擊冷卻
3.4.7噴淋冷卻
3.5系統(tǒng)級熱管理技術(shù)
3.5.1風(fēng)冷
3.5.2混合冷卻
3.5.3浸沒冷卻
3.6電動(dòng)汽車的動(dòng)力和冷卻技術(shù)
3.7總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
3.8作業(yè)題
3.9推薦閱讀文獻(xiàn)

第4章熱-機(jī)械可靠性基礎(chǔ)
4.1什么是熱-機(jī)械可靠性
4.2封裝失效和失效機(jī)理剖析
4.2.1熱-機(jī)械可靠性基本原理
4.2.2熱-機(jī)械建模
4.2.3術(shù)語
4.3熱-機(jī)械引起的失效類型及其可靠性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
4.3.1疲勞失效
4.3.2脆性斷裂
4.3.3蠕變引起的失效
4.3.4分層引起的失效
4.3.5塑性變形失效
4.3.6翹曲引起的失效
4.4總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
4.5作業(yè)題
4.6推薦閱讀文獻(xiàn)

第5章微米與納米級封裝材料基礎(chǔ)
5.1材料在封裝中的作用是什么
5.2具有各種材料的封裝剖析
5.2.1封裝材料基礎(chǔ)
5.2.2術(shù)語

5.3封裝材料、工藝和特性
5.3.1封裝基板材料、工藝和特性
5.3.2互連和組裝材料、工藝和特性
5.3.3無源元件材料、工藝和特性

5.3.4熱和熱界面材料、工藝和特性
5.4總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
5.5作業(yè)題
5.6推薦閱讀文獻(xiàn)

第6章陶瓷、有機(jī)材料、玻璃和硅封裝基板基礎(chǔ)
6.1什么是封裝基板，為什么使用封裝基板
6.2三種封裝基板剖析：陶瓷、有機(jī)材料和硅基板
6.2.1封裝基板基礎(chǔ)
6.2.2術(shù)語
6.3封裝基板技術(shù)
6.3.1歷史發(fā)展趨勢
6.4厚膜基板
6.4.1陶瓷基板
6.5薄膜基板
6.5.1有機(jī)材料基板
6.5.2玻璃基板
6.6采用半導(dǎo)體封裝工藝加工的超薄膜基板
6.6.1硅基板
6.7總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
6.8作業(yè)題
6.9推薦閱讀文獻(xiàn)

第7章無源元件與有源器件集成基礎(chǔ)
7.1什么是無源元件，為什么用無源元件
7.2無源元件分析
7.2.1無源元件的基本原理

7.2.2術(shù)語
7.3無源元件技術(shù)
7.3.1分立無源元件
7.3.2集成無源元件
7.3.3嵌入式分立無源元件
7.3.4嵌入式薄膜無源元件
7.4無源和有源功能模塊
7.4.1射頻模塊
7.4.2功率模塊
7.4.3電壓調(diào)節(jié)器功率模塊

7.5總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
7.6作業(yè)題
7.7推薦閱讀文獻(xiàn)

第8章芯片到封裝互連和組裝基礎(chǔ)
8.1什么是芯片到封裝互連和組裝，以及為什么要做
8.2互連和組裝的剖析
8.2.1芯片級互連和組裝的類型
8.2.2互連和組裝基礎(chǔ)
8.2.3組裝與鍵合基礎(chǔ)
8.2.4術(shù)語
8.3互連和組裝技術(shù)
8.3.1演進(jìn)
8.3.2引線鍵合
8.3.3載帶自動(dòng)焊
8.3.4倒裝焊互連和組裝技術(shù)
8.3.5帶焊料帽的銅柱技術(shù)
8.3.6SLID互連和組裝技術(shù)
8.4互連和組裝的未來趨勢
8.5作業(yè)題
8.6推薦閱讀文獻(xiàn)

第9章嵌入與扇出型封裝基礎(chǔ)
9.1嵌入和扇出型封裝的定義及采用原因
9.1.1為什么采用嵌入和扇出型封裝
9.2扇出型晶圓級封裝結(jié)構(gòu)
9.2.1典型扇出型晶圓級封裝工藝
9.2.2扇出型晶圓級封裝技術(shù)基礎(chǔ)
9.2.3術(shù)語
9.3扇出型晶圓級封裝技術(shù)
9.3.1分類
9.3.2材料和工藝
9.3.3扇出型晶圓級封裝工具

9.3.4扇出晶圓級封裝技術(shù)的挑戰(zhàn)
9.3.5扇出型晶圓級封裝的應(yīng)用
9.4在制板級封裝
9.4.1在制板級封裝的定義及采用原因
9.4.2在制板級封裝制造基礎(chǔ)設(shè)施的種類
9.4.3在制板級封裝的應(yīng)用
9.5總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
9.6作業(yè)題
9.7推薦閱讀文獻(xiàn)

第10章采用和不采用TSV的3D封裝基礎(chǔ)
10.1TSV-3D集成電路的概念
10.1.1采用TSV實(shí)現(xiàn)3D集成電路
10.2采用TSV的3D封裝剖析
10.2.1采用TSV的3D 集成電路基礎(chǔ)
10.2.2術(shù)語
10.3采用TSV技術(shù)的3D集成電路
10.3.1TSV
10.3.2超薄集成電路
10.3.3后道RDL布線技術(shù)
10.3.43D堆疊的芯片互連
10.3.53D堆疊集成電路的封裝
10.3.6底部填充
10.4總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
10.5作業(yè)題
10.6推薦閱讀文獻(xiàn)
10.7致謝

第11章射頻和毫米波封裝的基本原理
11.1什么是射頻，為什么用射頻
11.1.1歷史與發(fā)展
11.1.2第一部手機(jī)是什么時(shí)候推出的
11.2射頻系統(tǒng)的概述
11.2.1射頻的基本原理
11.2.2射頻名詞術(shù)語
11.3射頻技術(shù)與應(yīng)用
11.3.1收發(fā)機(jī)
11.3.2發(fā)射機(jī)
11.3.3接收機(jī)
11.3.4調(diào)制方式
11.3.5天線
11.3.6射頻前端模塊中的元器件
11.3.7濾波器
11.3.8射頻材料和元器件
11.3.9射頻建模與表征技術(shù)
11.3.10射頻的應(yīng)用
11.4什么是毫米波系統(tǒng)
11.5毫米波封裝剖析
11.5.1毫米波封裝的基本原理
11.6毫米波技術(shù)與應(yīng)用
11.6.15G及以上
11.6.2汽車?yán)走_(dá)
11.6.3毫米波成像
11.7總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
11.8作業(yè)題
11.9推薦閱讀文獻(xiàn)

第12章光電封裝的基礎(chǔ)知識
12.1什么是光電子學(xué)
12.2光電系統(tǒng)的剖析
12.2.1光電子學(xué)基礎(chǔ)
12.2.2術(shù)語
12.3光電子技術(shù)
12.3.1有源光電子器件
12.3.2無源光電子器件
12.3.3光學(xué)互連
12.4光電系統(tǒng)、應(yīng)用和市場
12.4.1光電系統(tǒng)
12.4.2光電子學(xué)應(yīng)用
12.4.3光電子市場
12.5總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
12.6作業(yè)題
12.7推薦閱讀文獻(xiàn)

第13章MEMS原理與傳感器封裝基礎(chǔ)
13.1什么是MEMS
13.1.1歷史演變
13.2MEMS封裝的分析
13.2.1MEMS封裝原理
13.2.2術(shù)語
13.3MEMS與傳感器器件制造技術(shù)
13.3.1光刻圖形轉(zhuǎn)移
13.3.2薄膜沉積
13.3.3干法和濕法刻蝕
13.3.4硅的體和表面微加工
13.3.5晶圓鍵合
13.3.6激光微加工
13.3.7工藝集成
13.4MEMS封裝技術(shù)
13.4.1MEMS封裝材料
13.4.2MEMS封裝工藝流程
13.5MEMS及其傳感器的應(yīng)用
13.5.1壓力傳感器
13.5.2加速度計(jì)和陀螺儀
13.5.3投影顯示器
13.6總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
13.7作業(yè)題
13.8推薦閱讀文獻(xiàn)

第14章包封、模塑和密封的基礎(chǔ)知識
14.1什么是密封和包封，為什么要這么做
14.2包封和密封封裝的結(jié)構(gòu)
14.2.1包封和密封的基本功能
14.2.2術(shù)語
14.3包封材料的性能
14.3.1機(jī)械性能
14.3.2熱學(xué)性能
14.3.3物理性能
14.4包封材料
14.4.1環(huán)氧樹脂和相關(guān)材料
14.4.2氰酸酯
14.4.3聚氨酯橡膠
14.4.4有機(jī)硅
14.5包封工藝
14.5.1模塑
14.5.2液體包封
14.6氣密性封裝
14.6.1密封工藝
14.7總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
14.8作業(yè)題
14.9推薦閱讀文獻(xiàn)

第15章印制線路板原理
15.1什么是印制線路板
15.2印制線路板的剖切結(jié)構(gòu)
15.2.1印制線路板的基本原理
15.2.2印制線路板的類型
15.2.3印制線路板的材料等級
15.2.4單面至多層板及其應(yīng)用
15.2.5印制線路板的設(shè)計(jì)要素
15.2.6術(shù)語
15.3印制線路板技術(shù)
15.3.1印制線路板材料
15.3.2印制線路板制造
15.3.3印制線路板應(yīng)用
15.4總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
15.5作業(yè)題
15.6推薦閱讀文獻(xiàn)




第16章板級組裝基本原理
16.1印制電路板組件的定義和作用
16.2印制電路板組件結(jié)構(gòu)
16.2.1PCBA的基本原理
16.2.2術(shù)語
16.3PCBA技術(shù)
16.3.1PCB基板
16.3.2封裝基板
16.4印制電路板組裝的類型
16.4.1鍍覆通孔組裝
16.4.2表面安裝組裝
16.5組裝焊接工藝類型
16.5.1回流焊
16.5.2PTH波峰焊
16.6總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
16.7作業(yè)題
16.8推薦閱讀文獻(xiàn)
16.9致謝

第17章封裝技術(shù)在未來汽車電子中的應(yīng)用
17.1未來汽車電子：是什么，為什么
17.2未來汽車剖析
17.2.1未來汽車的基本原理
17.2.2術(shù)語
17.3未來汽車電子技術(shù)
17.3.1計(jì)算與通信
17.3.2傳感電子
17.3.3大功率電子
17.4總結(jié)和未來發(fā)展趨勢

17.5作業(yè)題
17.6推薦閱讀文獻(xiàn)



第18章封裝技術(shù)在生物電子中的應(yīng)用
18.1什么是生物電子學(xué)
18.1.1生物電子學(xué)的應(yīng)用
18.1.2生物電子系統(tǒng)剖析
18.2生物電子系統(tǒng)封裝技術(shù)
18.2.1生物兼容和生物穩(wěn)定型封裝
18.2.2異構(gòu)系統(tǒng)集成
18.3生物電子植入物舉例
18.3.1心臟起搏器和電子支架
18.3.2人工耳蝸
18.3.3視網(wǎng)膜假體
18.3.4神經(jīng)肌肉刺激器
18.3.5腦神經(jīng)記錄和刺激
18.4總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
18.5作業(yè)題
18.6推薦閱讀文獻(xiàn)



第19章封裝技術(shù)在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
19.1什么是通信系統(tǒng)
19.2兩種通信系統(tǒng)剖析：有線和無線
19.2.1有線通信系統(tǒng)剖析
19.2.2無線通信系統(tǒng)剖析
19.3通信系統(tǒng)技術(shù)
19.3.1歷史演變
19.3.2通信系統(tǒng)技術(shù)
19.3.3無線通信系統(tǒng)技術(shù)
19.4總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
19.5作業(yè)題
19.6推薦閱讀文獻(xiàn)

第20章封裝技術(shù)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用
20.1什么是計(jì)算機(jī)封裝
20.2對計(jì)算機(jī)封裝的剖析
20.2.1計(jì)算機(jī)封裝基礎(chǔ)
20.2.2計(jì)算系統(tǒng)的類型
20.2.3術(shù)語
20.3計(jì)算機(jī)封裝技術(shù)
20.3.1演進(jìn)歷程
20.3.2互連技術(shù)
20.3.3信號和電源的互連設(shè)計(jì)
20.4熱技術(shù)
20.4.1熱管理
20.4.2熱-機(jī)械可靠性
20.4.3材料技術(shù)
20.5總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
20.5.1封裝摩爾定律的起點(diǎn)
20.5.2封裝成本的摩爾定律
20.6作業(yè)題
20.7推薦閱讀文獻(xiàn)
20.8致謝




第21章封裝技術(shù)在柔性電子中的應(yīng)用
21.1什么是柔性電子，為什么叫作柔性電子
21.1.1應(yīng)用
21.2柔性電子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)剖析
21.2.1柔性電子技術(shù)基礎(chǔ)
21.2.2術(shù)語
21.3柔性電子技術(shù)
21.3.1元器件技術(shù)
21.3.2柔性電子技術(shù)的工藝集成
21.3.3柔性基板上的元器件組裝
21.4總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
21.5作業(yè)題
21.6推薦閱讀文獻(xiàn)

第22章封裝技術(shù)在智能手機(jī)中的應(yīng)用
22.1什么是智能手機(jī)
22.1.1為什么需要智能手機(jī)
22.1.2智能手機(jī)的歷史演進(jìn)
22.2智能手機(jī)剖析
22.2.1智能手機(jī)基礎(chǔ)
22.2.2術(shù)語
22.3智能手機(jī)封裝技術(shù)
22.3.1應(yīng)用處理器封裝
22.3.2內(nèi)存封裝
22.3.3射頻封裝
22.3.4功率封裝
22.3.5MEMS和傳感器封裝
22.4智能手機(jī)中的系統(tǒng)封裝
22.5總結(jié)和未來發(fā)展趨勢
22.6作業(yè)題
22.7推薦閱讀文獻(xiàn)