集成電路高可靠封裝技術(shù)

前言
第1章 概述 1
1.1 關(guān)鍵術(shù)語及含義 1
1.1.1 可靠性 1
1.1.2 高可靠 2
1.1.3 陶瓷封裝 2
1.1.4 潔凈室 2
1.1.5 質(zhì)量等級 3
1.1.6 輻照加固保證（RHA） 3
1.1.7 二次篩選 3
1.1.8 失效分析（FA） 3
1.1.9 破壞性物理分析（DPA） 5
1.1.10 質(zhì)量體系 6
1.1.11 統(tǒng)計過程控制（SPC） 6
1.2 電子封裝技術(shù)的發(fā)展 6
1.2.1 摩爾定律 6
1.2.2 集成電路和混合電路 8
1.2.3 高可靠封裝類型 8
1.2.4 金屬封裝類型 10
1.2.5 封裝外形圖及標(biāo)注 11
1.3 封裝工藝及檢驗 12
1.3.1 高可靠封裝 12
1.3.2 檢驗 12
1.3.3 執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 13
1.3.4 美國標(biāo)準(zhǔn) 14
參考文獻 15
第2章 劃片 16
2.1 劃片工藝概述 16
2.1.1 劃片工藝介紹 16
2.1.2 劃片方式 17
2.1.3 劃片工藝步驟 19
2.1.4 機遇與挑戰(zhàn) 22
2.2 劃片刀及原理 23
2.2.1 劃片刀組成 23
2.2.2 劃片刀結(jié)構(gòu)特點 23
2.2.3 劃片刀切割機理 25
2.2.4 刀刃與線寬 26
2.2.5 刀片磨損 26
2.3 崩邊、分層及影響因素 28
2.3.1 正面崩邊 28
2.3.2 背面崩邊 30
2.3.3 劃片刀選型 32
2.3.4 砂輪轉(zhuǎn)速 32
2.3.5 藍(lán)膜粘接強度 32
2.3.6 晶圓厚度 33
2.3.7 冷卻水添加劑 33
2.3.8 劃片參數(shù) 34
2.4 激光切割 34
2.4.1 激光切割的優(yōu)勢 34
2.4.2 紫外激光劃片 35
2.4.3 激光隱形劃片 37
2.4.4 微水刀激光 38
2.5 劃片工藝面對的挑戰(zhàn) 38
2.5.1 超薄晶圓 38
2.5.2 低k介質(zhì)晶圓 39
2.5.3 砷化鎵 40
2.5.4 碳化硅 42
參考文獻 43
第3章 粘片 45
3.1 粘片工藝概述 45
3.1.1 粘片工藝介紹 45
3.1.2 粘片工藝的選擇 46
3.1.3 粘片質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)———剪切強度 46
3.1.4 粘片質(zhì)量指標(biāo)———空洞率 47
3.2 導(dǎo)熱膠粘片 47
3.2.1 粘接原理 47
3.2.2 導(dǎo)電膠的固化 48
3.2.3 玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg 48
3.3 導(dǎo)電膠的特性 49
3.3.1 導(dǎo)電膠的組成 49
3.3.2 導(dǎo)電膠的導(dǎo)電原理 49
3.3.3 各向異性導(dǎo)電膠 49
3.3.4 導(dǎo)電性與粘接強度 50
3.3.5 水汽與導(dǎo)電性 51
3.3.6 固化溫度與導(dǎo)電性 51
3.3.7 銀遷移 53
3.4 粘接可靠性的失效模式與影響分析（FMEA） 53
3.4.1 FMEA 53
3.4.2 芯片粘接失效模式統(tǒng)計 54
3.4.3 芯片粘接FMEA表格的建立 55
3.5 導(dǎo)熱膠的失效 56
3.5.1 吸濕與氧化腐蝕 56
3.5.2 裂紋和分層 56
3.5.3 蠕變 57
3.5.4 溢出膠量與應(yīng)力 57
3.5.5 膠層厚度與應(yīng)力 58
3.5.6 不良應(yīng)力與導(dǎo)熱膠粘接失效 59
3.5.7 保存與使用失效 59
3.6 芯片的堆疊與應(yīng)力 60
3.6.1 多芯片堆疊 60
3.6.2 多層芯片堆疊應(yīng)力集中 61
3.6.3 芯片的裂紋 62
3.6.4 爬膠與膠膜 62
3.7 焊接的基本概念 63
3.7.1 潤濕 63
3.7.2 鋪展 64
3.7.3 填縫 65
3.7.4 釬焊 65
3.7.5 軟焊料 66
3.7.6 界面金屬間化合物（IMC） 66
3.7.7 共晶 66
3.7.8 固溶體 67
3.7.9 相圖 68
3.8 芯片焊接工藝 68
3.8.1 芯片焊接 68
3.8.2 共晶摩擦粘片 68
3.8.3 燒結(jié)粘片 68
3.8.4 多溫度梯度粘片 68
3.9 典型焊料相圖與性質(zhì) 70
3.9.1 Sn-Pb合金 70
3.9.2 Au-Sn合金 71
3.9.3 Au-Si合金 72
3.9.4 Au-Ge合金 73
3.10 真空燒結(jié)粘片 73
3.10.1 真空燒結(jié)的含義 73
3.10.2 燒結(jié)溫度曲線 74
3.10.3 焊料熔融時間 75
3.10.4 燒結(jié)過程中的氣氛 76
3.10.5 燒結(jié)過程中的還原氣體 78
3.10.6 燒結(jié)過程中的焊接壓力 79
3.11 芯片焊接失效模式 81
3.11.1 失效模式分析 81
3.11.2 芯片脫落失效原因及采取措施 82
3.11.3 粘接空洞失效原因及采取措施 82
3.11.4 內(nèi)部氣氛不合格原因及采取措施 83
3.12 焊接空洞 83
3.12.1 焊接空洞的標(biāo)準(zhǔn) 83
3.12.2 氧化對空洞的影響 84
3.12.3 助焊劑選型與空洞 84
3.12.4 焊接工藝與空洞率 84
3.12.5 真空度與焊接空洞 85
參考文獻 86
第