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晶圓級晶元封裝技術/集成電路科學與工程叢書

  • 作者：(美)曲世春//劉勇|責編:劉星寧//朱林|譯者:張墅野//何鵬
  • 出版社：機械工業
  • ISBN：9787111768166
  • 出版日期：2024/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：258
人民幣：RMB 119 元      售價：元
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內容大鋼
    本書主要從技術和應用兩個層面對晶圓級晶元封裝（Wafer-Level Chip-Scale Package，WLCSP）技術進行了全面的概述，並以系統的方式介紹了關鍵的術語，輔以流程圖和圖表等形式詳細介紹了先進的WLCSP技術，如3D晶圓級堆疊、硅通孔（TSV）、微機電系統（MEMS）和光電子應用等，並著重針對其在模擬和功率半導體方面的相關知識進行了具體的講解。《晶圓級晶元封裝技術》主要包括模擬和功率WLCSP的需求和挑戰，扇入型和扇出型WLCSP的基本概念、凸點工藝流程、設計注意事項和可靠性評估，WLCSP的可堆疊封裝解決方案，晶圓級分立式功率MOSFET封裝設計的注意事項，TSV/堆疊晶元WLCSP的模擬和電源集成的解決方案，WLCSP的熱管理、設計和分析的關鍵主題，模擬和功率WLCSP的電氣和多物理模擬，WLCSP器件的組裝，WLCSP半導體的可靠性和一般測試等內容。
    本書可作為微電子、集成電路等領域工程技術人員的參考書，也可作為高等院校相關專業高年級本科生和研究生的教學輔導書。
作者介紹
(美)曲世春//劉勇|責編:劉星寧//朱林|譯者:張墅野//何鵬
目錄
譯者序
原書前言
致謝
作者簡介
第1章  晶圓級晶元模擬和功率器件封裝的需求和挑戰
  1.1  模擬和功率WLCSP需求
  1.2  晶元收縮影響
    1.2.1  晶元收縮產生的影響
    1.2.2  晶圓級片上系統與系統級封裝
  1.3  扇入與扇出
  1.4  功率WLCSP開發
    1.4.1  與常規分立功率封裝相比的晶圓級MOSFET
    1.4.2  更高的載流能力
    1.4.3  低Rds（on）電阻和更好的熱性能
    1.4.4  功率IC封裝的發展趨勢
    1.4.5  晶圓級無源器件的發展趨勢
    1.4.6  晶圓級堆疊/3D功率晶元SiP
  1.5  總結
  參考文獻
第2章  扇入型WLCSP
  2.1  扇入型WLCSP簡介
  2.2  WLCSP凸點技術
  2.3  WLCSP凸點工藝和成本考慮
  2.4  WLCSP的可靠性要求
  2.5  跌落測試中的應力
  2.6  TMCL中的應力
  2.7  高可靠性WLCSP設計
  2.8  用於精確可靠性評估的測試晶元設計
  2.9  BoP設計規則
  2.10  RDL設計規則
  2.11  總結
  參考文獻
第3章  扇出型WLCSP
  3.1  扇出型WLCSP簡介
  3.2  高產扇出模式的形成
  3.3  再分佈晶元封裝和嵌入式晶圓級球柵陣列
  3.4  扇出型WLCSP的優勢
  3.5  扇出型WLCSP的挑戰
  3.6  扇出型WLCSP的可靠性
  3.7  扇出型設計規則
  3.8  扇出型WLCSP的未來
  參考文獻
第4章  可堆疊的晶圓級模擬晶元封裝
  4.1  引言
  4.2  多晶元模塊封裝
  4.3  疊片封裝和疊層封裝
  4.4  三維集成電路（3D IC）
    4.4.1  硅通孔（TSV）
    4.4.2  TSV的形成
    4.4.3  先通孔、后通孔和中通孔

    4.4.4  TSV填充
    4.4.5  3D IC鍵合
    4.4.6  TSV 3D IC集成
  4.5  晶圓級3D集成
    4.5.1  3D MEMS和感測器WLCSP
  4.6  嵌入式WLCSP
  4.7  總結
  參考文獻
第5章  晶圓級分立式功率MOSFET封裝設計
  5.1  分立式功率WLCSP的介紹與發展趨勢
  5.2  分立式功率WLCSP設計結構
    5.2.1  典型的分立式功率WLCSP設計結構
    5.2.2  功率MOSFET BGA
    5.2.3  在分立式功率WLCSP中將MOSFET漏極移到前側
  5.3  晶圓級MOSFET的直接漏極設計
    5.3.1  直接漏極VDMOSFET WLCSP的構建
    5.3.2  直接漏極VDMOSFET WLCSP的其他結構
  5.4  帶有銅柱凸點的功率VDMOSFET WLCSP
    5.4.1  在功率WLCSP上進行銅柱凸點構建
    5.4.2  銅柱凸點過程中鋁層下的BPSG剖面
  5.5  帶嵌入式WLCSP的3D功率模塊
    5.5.1  引言
    5.5.2  嵌入式WLCSP模塊
    5.5.3  可靠性測試
    5.5.4  討論
  5.6  總結
  參考文獻
第6章  用於模擬和功率集成解決方案的晶圓級TSV/堆疊晶元封裝
  6.1  模擬和功率集成的設計理念
  6.2  模擬和功率SoC WLCSP
    6.2.1  模擬和功率SoC WLCSP設計布局
    6.2.2  焊點應力和可靠性分析
  6.3  帶TSV的晶圓級功率堆疊晶元3D封裝
    6.3.1  晶圓級功率堆疊晶元封裝的設計理念
    6.3.2  熱分析
    6.3.3  組裝過程中的應力分析
  6.4  用於模擬和功率集成的晶圓級TSV/堆疊晶元概念
  6.5  帶有有源和無源晶元的集成功率封裝
  6.6  總結
  參考文獻
第7章  WLCSP的熱管理、設計和分析
  7.1  熱阻及其測量方法
    7.1.1  熱阻的概念
    7.1.2  結溫敏感參數法
    7.1.3  熱阻測量
    7.1.4  熱阻測量環境：結-環境熱阻
  7.2  WLCSP導熱測試板
    7.2.1  低效導熱測試板
    7.2.2  高效導熱測試板
    7.2.3  WLCSP的典型JEDEC板

  7.3  WLCSP的熱分析與管理
    7.3.1  參數化模型的構建
    7.3.2  參數化模型的應用
    7.3.3  熱模擬分析
  7.4  WLCSP的瞬態熱分析
    7.4.1  4×5 WLCSP的概述和瞬態材料特性
  7.5  總結
  參考文獻
第8章  模擬和功率WLCSP的電氣和多物理模擬
  8.1  電氣模擬方法：提取電阻、電感和電容
    8.1.1  提取電感和電阻
    8.1.2  電容提取方法
  8.2  扇出型模製晶元級封裝的電氣模擬
    8.2.1  MCSP簡介
    8.2.2  帶GGI工藝的40引腳MCSP的RLC模擬
    8.2.3  引線鍵合MCSP及其與GGI型MCSP的電氣性能比較
    8.30.18  μm晶圓級功率技術的電遷移預測和測試
    8.3.1  簡介
    8.3.2  電遷移模型的建立
    8.3.3  電遷移晶圓級實驗測試
    8.3.4  有限元模擬
    8.3.5  討論
  8.4  模擬無鉛焊點中微觀結構對電遷移的影響
    8.4.1  簡介
    8.4.2  遷移的直接積分法
    8.4.3  WLCSP中焊料凸點微觀結構的有限元分析建模
    8.4.4  模擬結果與討論
    8.4.5  討論
  8.5  總結
  參考文獻
第9章  WLCSP組裝
  9.1  引言
  9.2  PCB設計
    9.2.1  SMD和NSMD
    9.2.2  焊盤尺寸
    9.2.3  PCB焊盤表面處理
    9.2.4  WLCSP下的通孔
    9.2.5  局部靶標
    9.2.6  PCB材料
    9.2.7  PCB布線和銅覆蓋
  9.3  鋼網和焊錫膏
    9.3.1  通用鋼網設計指南
    9.3.2  焊錫膏
  9.4  器件放置
    9.4.1  取放流程
    9.4.2  定位精度
    9.4.3  噴嘴和送料器
    9.4.4  高速表面貼裝注意事項
    9.4.5  定位精度要求
    9.4.6  放置原則選項

    9.4.7  視覺系統
    9.4.8  演算法
    9.4.9  送料和助焊劑
    9.4.10  總結
  9.5  迴流焊
    9.5.1  預熱區
    9.5.2  保溫
    9.5.3  迴流
    9.5.4  冷卻
    9.5.5  迴流爐
    9.5.6  WLCSP迴流
    9.5.7  無鉛（Sn–Ag–Cu）焊料的迴流曲線和關鍵參數
    9.5.8  雙面SMT
    9.5.9  迴流后檢驗
    9.5.10  助焊劑清潔
    9.5.11  返工
    9.5.12  底部填充
    9.5.13  WLSCP底層填充工藝要求
  9.6  WLCSP儲存和保質期
  9.7  總結
  參考文獻
第10章  WLCSP典型可靠性和測試
  10.1  WLCSP可靠性測試概述
    10.1.1  可靠性壽命
    10.1.2  失效率
    10.1.3  模擬和功率WLCSP的典型可靠性測試
  10.2  WLCSP焊球剪切性能和失效模式
    10.2.1  引言
    10.2.2  測試程序和試樣
    10.2.3  衝擊測試的實驗研究
    10.2.4  基於FEM的模擬與分析
    10.2.5  討論
  10.3  WLCSP組裝迴流工藝和PCB設計的可靠性
    10.3.1  引言
    10.3.2  3種PCB設計及其FEA模型
    10.3.3  模擬結果
    10.3.4  討論和改進計劃
  10.4  WLCSP板級跌落測試
    10.4.1  引言
    10.4.2  WLCSP跌落測試和模型設置
    10.4.3  不同設計變數的跌落衝擊模擬/測試及討論
    10.4.4  跌落測試
    10.4.5  討論
  10.5  WLCSP可靠性設計
    10.5.1  引言
    10.5.2  有限元模型設置
    10.5.3  跌落測試和熱循環模擬結果
    10.5.4  跌落測試和熱循環測試
    10.5.5  討論
  10.6  總結

  參考文獻

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