信息科学技术学术著作丛书：集成电路三维系统集成与封装工艺（中文导读） 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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内容简介

　　《信息科学技术学术著作丛书：集成电路三维系统集成与封装工艺（中文导读）》系统讨论用于电子、光电子和MEMS器件的2．5D、3D，以及3D IC集成和封装技术的新进展和未来可能的演变趋势，同时详尽讨论IC三维集成和封装关键技术中存在的主要工艺问题和可能的解决方案。通过介绍半导体工业中的集成电路发展，以及摩尔定律的起源和演变历史，阐述三维集成和封装的优势和挑战，结合当前三维集成关键技术的发展重点讨论TSV制程与模型、晶圆减薄与薄晶圆在封装组装过程中的拿持晶圆键合技术、三维堆叠的微凸点制作与组装技术、3D硅集成、2．5D／3D IC和无源转接板的3D IC集成、三维器件集成的热管理技术、封装基板技术，以及存储器、LED、MEMS、CIS 3D IC集成等关键技术问题，最后讨论PoP、Fan-in WLP、eWLP、ePLP等技术。
　　《信息科学技术学术著作丛书：集成电路三维系统集成与封装工艺（中文导读）》适合从事电子、光电子、MEMS等器件三维集成研究的工程师、技术研发人员、技术管理人员和科研人员阅读，也可以作为相关专业高年级本科生和研究生的教材。

作者简介

　　John H.Lau（刘汉诚）博士，在半导体领域从业超过30年，他曾先后作为资深科学家在美国的惠普公司、安捷伦公司工作超过25年；作为微系统、模组与元器件（MMC）实验室主任在新加坡微电子研究所（IME）工作2年；作为访问教授在香港科技大学工作1年；2010年1月当选台湾工业技术研究院院士，并在台湾工业技术研究院工作数年；2014年7月作为高级顾问就职于ASM太平洋公司。
　　刘博士是电子器件、光电子器件、LED和微机电系统（MEMS）等领域的著名专家，多年从事器件、基板、封装和PCB板等的设计、分析、材料表征、工艺制造、品质与可靠性测试，以及热管理等方面工作，尤其专注于钎焊机理、制造、表面贴装技术（SMT）、扇人和扇出晶圆级倒装芯片封装技术、硅通孔（TSV）技术、三维集成电路（IC）集成技术，以及系统级封装（SiP）技术。
　　在超过37年的研究、研发与制造业经历中，刘博士独自或与他人合作共同发表了400多篇技术论文，申请和授权专利30多项，并在世界范围内做了290多场学术报告。独自或与他人合作编写和出版了18部关于TSV、三维MEMS封装、二维／三维IC集成可靠性、晶圆级倒装芯片封装（FC-WLP）、BGA封装、高密度PCB、SMT、芯片直接贴装、无铅焊料、钎焊与焊料可靠性等方面的教材。
　　刘博士在伊利诺伊大学（香槟校区）获得理论与应用力学博士学位，在威斯康星大学麦迪逊分校获得第二个硕士学位（工程物理），在费尔莱迪金森大学获得第三个硕士学位（管理科学），在台湾大学获得土木工程专业学士学位。

内页插图

目录

前言
致谢
导读

第1章 半导体集成电路封装3D集成
1．1 引言
1．23D集成
1．33D IC封装
1．43D Si集成
1．53D IC集成
1．5．1 混合存储器立方（HMC）
1．5．2 Wide I／O动态随机存储器和Wide I／O2
1．5．3 高带宽存储器（HBM）
1．5．4 Wide I／O存储器（Logic—on—Logic）
1．5．5 无源转接板（2．5D IC集成）
1．6 TSV技术时代供应链
1．6．1 前道工艺（Front—End—of—Line）
1．6．2 后道工艺（Back—End—of—Line）
1．6．3 封装与测试（Outsourced Semiconductor Assembly and Test）
1．7 TSV技术时代供应链——谁制造TSV？
1．7．1 Via—First TSV工艺
1．7．2 Via—Middle TSV工艺
1．7．3 Via—Last TSV工艺（from the front Side）
1．7．4 Via—Last TSV工艺（from the Back Side）
1．7．5 无源TSV转接板？
1．7．6 谁想用无源转接板TSV技术？
1．7．7 总结和建议
1．8 TSV技术时代供应链一谁负责中道工艺MEOL，装配和测试？
1．8．1 Wide I／O存储器（面对背）的Via—Middle TSV制造工艺
1．8．2 Wide I／O存储器（面对面）的Via—Middle TSV制造工艺
1．8．3 Wide I／O DRAM的Via—Middle TSV制造工艺
1．8．4 基于带有TSV／RDL转接板的2．5D IC集成
1．8．5 总结与建议
1．9 CMOS图像传感器与TSVs
1．9．1 东芝Dynastron图像传感器
1．9．2 意法半导体的VGA CIS摄像头模块
1．9．3 三星S5K4E5YX BSI CIS图像传感器
1．9．4 东芝HEW4 BSI TCM5103PL图像传感器
1．9．5 Nemotek CIS图像传感器
1．9．6 索尼ISX014堆叠相机传感器
1．10 使用TSV技术的微机电系统
1．10．1 意法半导体的MEMS惯性传感器
1．10．2 Discera的MEME振荡器
1．10．3 Avago的FBAR MEMS滤波器
1．11 参考文献

第2章 硅通孔的建模和测试
2．1 引言
2．2 TSV的电气模型
2．2．1 通用TSV结构的解析模型和方程
2．2．2 TSV模型的频域验证
2．2．3 TSV模型的时域验证
2．2．4 TSV的电气设计指南
2．2．5 总结与建议
2．3 TSV的热模拟
2．3．1 铜填充TSV等效热电导率法
2．3．2 单个TSV的热特性
2．3．3 铜填充TSV的等效热导率方程
2．3．4 等效TSV热电导率方程验证
2．3．5 总结与建议
2．4 TSV机械建模和测试技术
2．4．1 铜填充TSV和周围硅的透射电镜
2．4．2 TSV制造的Pumping实验结果
2．4．3 热冲击下铜Pumping
2．4．4 铜填充TSV的Keep—Out—Zone区
2．4．5 总结与建议
2．5 参考文献

第3章 应力传感器用于薄晶圆拿持和应力测量
第4章 封装基板技术
第5章 微凸点制造、装配和可靠性
第6章 三维硅集成
第7章 2．5D／3D IC集成
第8章 基于转接板的3D IC集成
第9章 2．5D／3D IC集成的热管理
第10章 嵌入式三维混合集成
第11章 LED和集成电路三维集成
第12章 MEMS与集成电路的三维集成
第13章 CMOS图像传感器和IC三维集成
第14章 3D IC封装
索引

前言/序言

　　3D IC集成正在半导体行业引起风暴，已经在如下方面产生巨大影响：（1）影响芯片供应商（fabless），代工厂，整合元件制造商，外包半导体组装，测试、基板、电子器件制造服务，原始设计制造商，原始设备制造商，材料和设备提供商，大学，以及研究单位；（2）吸引世界各地的研究人员和工程师参加会议、讲座、workshop、小组讨论以及论坛，去展示他们的发现，交换信息，寻求解决方案，学习最新的技术并规划未来；（3）推动行业为3D IC集成建立标准、基础设施和生态系统。
　　这是个完美的风暴！很多人和公司认为摩尔定律将很快谢幕，而3D IC集成将成为下一个热点。为准备未来并拥有竞争力，他们在3D IC集成方面投入了很大的人力和物力。3D IC集成被定义为采用硅通孔和微凸点在三维方向实现芯片／转接板堆叠，可以实现高性能和高密度，具有低功耗、大带宽、小外形，以及轻型化的封装。因此，硅通孔、超薄晶圆／芯片拿持、微凸点、组装和热管理都是实现3D IC集成最重要的技术。
　　遗憾的是，对于大多数实际操作的工程师和管理者，以及科学家和研究人员，硅通孔、超薄晶圆的强度测量和拿持、微凸点、再布线层、转接板、芯片一晶圆键合、晶圆-晶圆键合、组装、热管理、可靠性、LED二极管的3D IC集成、微机电系统，以及CMOS图像传感器（CIS）并不好理解。因此，在行业和研究单位内急需有一本全面的书籍来介绍这些重要技术的现况。本书可以帮助读者在进行系统级决策的时候快速了解解决问题的基本方法和利弊。
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