電子封裝與互連手冊

前言

　　近年來我國的電子信息產(chǎn)品制造業(yè)有了飛速發(fā)展，其產(chǎn)值已達世界第二位，僅次于美國，我國的半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的年增長速率近年來也一直保持在兩位數(shù)。我國集成電路產(chǎn)業(yè)的銷售額在2006年首次突破1000億元，而2007年又比2006年增長24.3％，達到125l億元，其增長速率遠高于2007年全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)3.2％的年增長率。在集成電路設(shè)計、制造與封裝測試這個產(chǎn)業(yè)鏈中，2007年我國封裝測試業(yè)是上述三業(yè)中銷售額最大（627.7億元）、所占份額最高（占整個Ic產(chǎn)業(yè)銷售額的50.2％）、年增長率最快（同比增長26.4％）的產(chǎn)業(yè)，其增長速率也遠高于2007年全球封裝測試業(yè)銷售額7.4％的增長率?！　‰S著國際排名前十位的大半導(dǎo)體公司在國內(nèi)大規(guī)模地設(shè)置獨資或合資封裝測試廠，以及江蘇長電科技、天水華天等國內(nèi)著名封裝測試企業(yè)的崛起，它們又帶動了與半導(dǎo)體封裝測試有關(guān)的模塑料、引線框架、金絲等引線鍵合絲、芯片粘結(jié)劑等封裝材料制造及封裝設(shè)備、測試設(shè)備制造業(yè)等半導(dǎo)體封裝支撐產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。中國已成為全球最重要的半導(dǎo)體封裝、測試基地之一。　　國際上的“電子封裝”概念是指各類電子元器件封裝和電子組裝，即包括一級封裝、二級封裝、三級封裝、……　　隨著電子產(chǎn)品進入千家萬戶，甚至每人隨身都會帶上幾個、幾十個集成電路產(chǎn)品（如手表、手機、各類IC卡、u盤、MP3、手提計算機、智能玩具、電子鑰匙等），這些都要求電子產(chǎn)品更小、更輕、更高密度的組裝、更多的性能、更快的速度、更可靠，從而驅(qū)動了集成電路封裝和電子組裝技術(shù)的飛速發(fā)展，促使電子組裝產(chǎn)業(yè)向高密度、表面組裝、無鉛化組裝發(fā)展，驅(qū)使集成電路新穎封裝的大量涌現(xiàn)：如焊球陣列（BGA）、芯片尺寸封裝（CSP）、倒裝芯片（Fc）、芯片直接粘結(jié)（DCA）、圓片級封裝（wLP）、三維堆疊封裝、系統(tǒng)級封裝（SiP）、多芯片封裝（M：KP）、多芯片模塊（MCM）封裝以及適應(yīng)各種特殊電子器件需要的光電子封裝、高電壓和大功率器件封裝、射頻和微波器件封裝、微機電系統(tǒng)（M。EMS）封裝等?！　‰娮咏M裝和半導(dǎo)體封裝產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，迫切需要許多掌握相關(guān)電子組裝和封裝知識和技術(shù)的人才，即使原來長期從事電子組裝和半導(dǎo)體器件生產(chǎn)或封裝的技術(shù)人員也需要知識更新和擴展。而電子封裝涉及封裝材料、電設(shè)計、熱管理、低應(yīng)力設(shè)計和應(yīng)力管理、可靠性、各種制造工藝技術(shù)、相關(guān)電子元器件知識等較寬的知識范圍。因此，迫切需要一些較好的有關(guān)電子封裝技術(shù)的參考資料，可以較快、較簡潔明了地了解相關(guān)電子封裝的新知識、新技術(shù)?！峨娮臃庋b與互連手冊》第四版可為我國廣大從事與電子組裝相關(guān)行業(yè)的人員提供較新、較全面的參考資料?！　”緯怯蒀.A.哈珀主編、McGraw.Hill公司出版、總共約有20本的“電子封裝與互連系列”叢書中的重要一本，至2005年該書已出了第四版，而且是這套叢書中唯一已出了第四版的。這一套書是作為手冊和技術(shù)人員再教育培訓(xùn)教材使用的，因此偏重于新穎和實用，列有較多的新封裝、新材料、新工藝、新技術(shù)的數(shù)據(jù)、資料、指南和實例。

內(nèi)容概要

電子封裝與互連已成為現(xiàn)代電子系統(tǒng)能否成功的關(guān)鍵限制因素之一，是在系統(tǒng)設(shè)計的開始階段就必須進行綜合設(shè)計的考慮因素。本書涉及與電子器件封裝和系統(tǒng)組裝有關(guān)的三個基本內(nèi)容：第一部分包含電子封裝的基本技術(shù)，即當(dāng)代電子封裝常用的塑料、復(fù)合材料、粘結(jié)劑、下填料與涂敷料等封裝材料，熱管理，連接器，電子封裝與組裝用的無鉛焊料和焊接技術(shù)；第二部分為電子封裝的互連技術(shù)，包含焊球陣列、芯片尺寸封裝、倒裝芯片粘結(jié)、多芯片模塊、混合微電路等各類集成電路封裝技術(shù)及剛性和撓性印制電路板技術(shù)；第三部分討論了封裝界的新熱門課題之一——高速和微波系統(tǒng)封裝。本書系統(tǒng)地反映了當(dāng)前許多新的電子封裝技術(shù)、封裝材料和封裝形式，既有許多寶貴的實踐經(jīng)驗總結(jié)又有一定的理論分析，書中給出了許多有用的產(chǎn)品實例、數(shù)據(jù)、信息和指南?！　”緯鴮氖码娮悠骷庋b、電子系統(tǒng)組裝及相關(guān)行業(yè)的科研、生產(chǎn)、應(yīng)用及市場營銷工作者都會有較高的實用價值，適用于電子組裝和封裝各領(lǐng)域的從業(yè)人員，對相關(guān)行業(yè)的管理工作者及高等院校相關(guān)專業(yè)的師生也具有較高的參考價值。

書籍目錄

第1章　塑料、彈性體與復(fù)合材料　1.1　引言　　1.2　基礎(chǔ)知識　　1.3　熱塑性體　　1.4　熱固性體　　1.5　彈性體　　1.6　應(yīng)用　　1.7　參考文獻　第2章　粘結(jié)劑、下填料與涂敷料　　2.1　引言　　2.2　流變學(xué)　　2.3　粘結(jié)劑體系的固化　　2.4　玻璃化轉(zhuǎn)變溫度　　2.5　熱膨脹系數(shù)　　2.6　楊氏模量　　2.7　應(yīng)用　　2.8　參考文獻　　2.9　致謝　第3章　熱管理　3.1　引言　　　3.2　為什么需要熱管理　3.3　熱流理論　3.4　熱設(shè)計　　3.5　熱沉　3.6　電路卡組件冷卻　3.7　高熱負載的冷卻　……第4章　連接器和互連技術(shù)第5章　電子封裝與組裝的焊接技術(shù)　第6章　集成電路的封裝和互連第7章　混合微電子與多芯片模塊第8章　芯片尺寸封裝、倒裝芯片和先進封裝技術(shù)第9章　剛性和撓性印制電路板技術(shù)第10章　高速和微波電子系統(tǒng)的封裝索引　

章節(jié)摘錄

　　因為聚合物的性能是由其高分子量決定的，所以聚合物最重要的特性之一是它的分子量。通常在達到最小分子量（5000～10000）之后聚合物的強度才會較大。在此分子量以上，機械性能迅速增加，然后當(dāng)分子量進一步增加時其性能變化逐漸平穩(wěn)。在大多數(shù)情況下，對特定的聚合物性能，根據(jù)具體的應(yīng)用存在一個最佳的分子量范圍。聚合物不是都由均一的而是由不同大小的分子組成。為了完整地表征聚合物的大小，應(yīng)該知道它的分子量和分子量分布，這兩個性能嚴重影響加工工藝和材料強度?！　?.2.4 合成　　合成聚合物有4種基本方法，許多因素會影響具體方法的選擇。在許多情況下，反映化學(xué)性質(zhì)的種類決定了具體的使用方法。在另一些情況下，合成聚合物（低黏度或半黏稠液體，脆性或剛性固體）的特性可能限制某種方法的選擇。感興趣的讀者若需要了解較詳細的信息，可參照任何有關(guān)基礎(chǔ)有機聚合物化學(xué)的教科書?！　?.2.4.1 本體聚合　　從設(shè)備、復(fù)雜性和經(jīng)濟的觀點來看，最簡單的方法是本體聚合。這個方法只允許單體在預(yù)定的反應(yīng)溫度、在有或沒有催化劑的條件下，反應(yīng)形成聚合物。在理論上，單體可以是氣體、液體或固體，但是實際上幾乎所有的大批量聚合都在液相中進行。氣相本體聚合在壓力下發(fā)生，時常需要特定的催化劑促進反應(yīng)。　　聚合物可溶于也可不溶于單體。如果是前者，本體的黏度會不斷地增加，直到達到聚合的最終程度。若是后者，聚合物將會從剩余的未反應(yīng)單體中沉淀出來，然后可被分離。　　本體聚合的一個嚴重缺點是反應(yīng)熱難于控制。反應(yīng)產(chǎn)生的熱容易在本體內(nèi)積聚，難以散逸。攪拌本體有助于散熱，但隨著黏度的不斷增加，由于較低效的熱一耗散機制，攪拌變得愈加困難。熱失控會引起最終聚合物的分子量和分子量分布（MwD）難以控制。然而，該方法適用于小量澆注或小批量制作?！　【C上所述，本體聚合所用設(shè)備簡單，對大量的反應(yīng)熱難以控制，能用于生產(chǎn)分子量分布范圍寬廣的聚合物?！　?.2.4.2 溶液聚合　　如果聚合是在適宜的溶劑中進行，生成熱可以方便地除去，因為溶劑、單體、聚合物組成的溶液黏度都遠小于熔融的聚合物，這種工藝技術(shù)稱為溶液聚合。如果能找到一種溶劑，單體可溶而聚合物不溶，則聚合物能沉淀出來，從而利于分離工序?！　】傊?，在溶液聚合中控溫簡單，但難以得到高分子量的聚合物。聚合物的溶液本身可在市場上買到，但固體聚合物的提純可能需要很復(fù)雜的工藝過程。

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