电子封装、微机电与微系统 - 中国高校教材图书网
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书名： |
电子封装、微机电与微系统
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| ISBN： | 978-7-5606-2700-7 |
条码： | |
| 作者： |
田文超
相关图书
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装订： | 平装 |
| 印次： | 1-1 |
开本： | 16开 |
| 定价： |
￥20.00
折扣价：￥19.00
折扣：0.95
节省了1元
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字数： |
280千字
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| 出版社： |
西安电子科技大学出版社 |
页数： |
192页
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| 发行编号： | |
每包册数： |
22
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| 出版日期： |
2012-01-01 |
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| 内容简介： |
本书分三篇，共13章。第一篇详细地介绍了电子封装技术的概念，封装的主要形式、材料、主要工艺、可靠性、电气连接以及封装面临的挑战，从机械振动冲击、热力膨胀、电压电流过冲、信号完整性、电源完整性、电磁辐射、化学腐蚀等方面，重点阐述了封装失效机理和失效模式，同时介绍了MCM、硅通孔技术、叠层技术、无铅焊技术的发展。第二篇系统地介绍了微机电技术的概念和应用领域、封装特点、封装形式，从气体运动的压膜、滑膜模型出发，重点分析了影响微机电特性的气膜阻尼问题，同时阐述了压力传感器、加速度计、射频开关、风传感器等典型微机电器件的封装方法。第三篇基于前两篇的基础，系统地讲述了电子封装技术的发展趋势——SOC、SIP和微系统，利用大量图片、实例，阐述了电子封装的发展及其面临的问题，介绍了多功能芯片、多类型芯片集成时采用的低功耗、可测性等技术。
本书可供高年级本科生和研究生使用，也可作为相关工程技术人员及科技管理人员的参考书。
★ 本书配有电子教案，需要者可登录出版社网站，免费下载。
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| 作者简介： |
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| 章节目录： |
第一篇 电子封装技术
第一章 电子封装技术概述 3
1.1 封装的定义 3
1.2 封装的内容 3
1.3 封装的层次 5
1.4 封装的功能 9
1.5 封装技术的历史和发展趋势 10
第二章 封装形式 12
2.1 DIP(双列直插式封装) 12
2.2 SOP(小外形封装) 13
2.3 PGA(针栅阵列插入式封装) 13
2.4 QFP(四边引线扁平封装) 13
2.5 BGA(球栅阵列封装) 14
2.6 CSP(芯片级封装) 16
2.7 3D封装 18
2.8 MCM封装 20
2.9 发展趋势 21
第三章 封装材料 22
3.1 陶瓷 22
3.2 金属 23
3.3 塑料 23
3.4 复合材料 24
3.5 焊接材料 24
3.6 基板材料 26
第四章 封装工艺 28
4.1 薄膜技术 28
4.2 厚膜技术 28
4.3 基板技术 28
4.4 钎焊技术 29
4.4.1 波峰焊 29
4.4.2 回流焊 30
4.5 薄膜覆盖封装技术 34
4.6 金属柱互连技术 35
4.7 通孔互连技术 36
4.8 倒装芯片技术 37
4.9 压接封装技术 39
4.10 引线键合技术 39
4.11 载带自动焊(TAB)技术 45
4.12 倒装芯片键合(FCB)技术 46
4.13 电连接技术 49
4.14 焊接中的常见问题 50
第五章 封装可靠性 59
5.1 可靠性概念 59
5.2 封装失效机理 59
5.3 电迁移 61
5.4 失效分析的简单流程 62
5.5 焊点的可靠性 63
5.6 水气失效 66
5.7 加速试验 66
第六章 电气连接 69
6.1 信号完整性(SI) 69
6.2 电源完整性(PI) 70
6.3 反射噪声 72
6.4 串扰噪声 72
6.5 电源—地噪声 73
6.6 无源器件 73
第七章 电子封装面临的主要挑战 78
7.1 无铅焊接 78
7.2 信号完整性 81
7.3 高效冷却技术 82
7.4 高密度集成化 83
7.5 电磁干扰 83
7.6 封装结构 83
7.7 键合焊接 84
7.8 高密度多层基板 84
第二篇 MEMS封装
第八章 MEMS概述 87
8.1 MEMS的概念 87
8.2 MEMS的特点 88
8.3 MEMS的应用 90
8.4 MEMS技术与IC技术的差别 95
第九章 MEMS封装 96
9.1 MEMS封装的基本类型 96
9.2 MEMS封装的特点 96
9.3 MEMS封装的功能 99
9.4 MEMS封装的形式 100
9.5 MEMS封装的方法 101
9.6 MEMS封装的工艺 101
9.7 MEMS封装的层次 107
9.7.1 裸片级封装 107
9.7.2 圆片级封装 108
9.7.3 真空键合封装 108
9.7.4 有机粘接 110
9.8 MEMS封装的气密性和真空度 112
9.9 MEMS封装的阻尼特性 113
9.10 MEMS封装面临的挑战 116
第十章 典型MEMS器件封装 120
10.1 压力传感器 120
10.1.1 压力传感器的工作原理 121
10.1.2 压力传感器的封装形式 123
10.2 加速度计 126
10.2.1 加速度计的工作原理 127
10.2.2 单芯片封装结构 127
10.2.3 圆片级封装结构 130
10.2.4 BCB圆片级封装结构 132
10.3 RF MEMS开关 133
10.3.1 RF MEMS开关概述 133
10.3.2 RF MEMS开关的封装要求 135
10.3.3 RF MEMS开关的封装过程 136
10.3.4 RF MEMS开关的封帽 139
10.3.5 RF MEMS开关的电连接 139
10.4 风传感器 140
第三篇 微 系 统 技 术
第十一章 SOC技术 145
11.1 SOC技术的基本概念和特点 146
11.2 SOC技术的优缺点 147
11.3 SOC的关键技术 148
11.3.1 IP模块复用设计 148
11.3.2 系统建模与软硬件协同设计 149
11.3.3 低功耗设计 149
11.3.4 可测性设计技术 150
11.3.5 深亚微米SOC物理综合设计 151
11.4 SOC现状 151
11.4.1 国外SOC现状 152
11.4.2 我国SOC研究现状 154
11.5 我国SOC发展策略 155
11.6 SOC技术面临的问题 157
11.7 SOC技术的新发展 158
第十二章 SIP技术 160
12.1 SIP技术的概念 160
12.2 SIP技术的特性 161
12.3 SOC技术与SIP技术的关系 161
12.4 SIP技术的现状 162
12.5 SIP技术的工艺 163
12.6 SIP技术的进展 165
12.6.1 新型互连技术 165
12.6.2 堆叠技术的发展 166
12.6.3 埋置技术 168
12.6.4 新型基板 169
12.7 SIP技术的应用 170
第十三章 微系统 173
13.1 微系统的概念 173
13.2 微系统的特点 175
13.3 微系统的关键技术 179
参考文献 182
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| 精彩片段： |
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| 书 评： |
当今世界已经进入信息化时代，信息化程度的高低已成为衡量一个国家综合国力的重要标志。微电子技术是发展电子信息产业和各项高新技术的基础。微电子工业领域的两大关键性技术分别是芯片制造和电子封装。微电子技术的发展与电子封装技术的进步是分不开的，芯片需依靠封装来实现与外界的连接和信号交换，因此封装技术是芯片功能得以实现的重要技术。
电子封装技术是在保证可靠性的前提下，以提高传输速度、有效扩散热量、增加IO端口数、减少器件尺寸和降低生产成本为目的的综合技术。电子封装技术除涉及芯片设计、芯片制造等半导体器件领域外，还包括芯片载体、电子元器件组装、互连等技术，是一门由电路、工艺、结构、元件、材料紧密结合的多学科交叉的工程学科，涉及微电子、物理、化学、机械、材料、可靠性等多个研究领域。
按照摩尔定律的预测，在不断追求电子元器件的高集成度、高密度的同时，带来了新的问题，即高功率、高热量、超多传输线、寄生效应、高热应力、强辐射、串扰过冲等机、电、热、磁及其相互耦合问题。尤其是无铅焊料的要求，对封装提出了新的挑战。随着电子元器件集成度的提高，封装成本所占总成本的比例快速增长。
微机电(Micro-Electro-Mechanical Systems，MEMS)是以微细加工技术为基础，将微传感器、微执行器和电子线路、微能源等有机组合在一起的微机电器件、装置或系统。微机电既可以根据电路信号的指令控制执行元件，实现机械驱动，也可以利用传感器探测或接收外部信号。传感器将转换后的信号经电路处理后，再由执行器转换为机械信号，完成命令的执行。可以说，微机电技术是一种获取、处理和执行操作的集成技术。
尽管微机电产品市场不断增长，前景令人鼓舞，但是微机电的产业化却没有如人们所期待的那样迅速到来，大量的微机电产品还只是美好的设想，或者停留在实验室研究阶段。微机电产品构想陷入了困境，甚至以失败告终，主要原因之一是没有找到有效且合适的封装方法。
随着半导体工艺技术的发展，集成电路设计者能够将愈来愈复杂的功能集成到单晶硅片上，SOC(System-On-Chip)正是在集成电路向集成系统转变的大趋势下产生的。相对于SOC封装技术，SIP(System-In-Package)系统包括有源器件、无源器件和分离器件，它利用封装工艺将多芯片集成在一起，以实现多种功能。微系统技术将微电子器件、光电子器件和微机电器件集成在一起，并且利用异类器件，通过三维封装技术，形成具有更高集成度、更强功能芯片级的微小型电子系统。异类器件的三维封装对封装技术提出了新的挑战，它是多功能元器件微型化发展的必然结果，同时又是下一场电子封装革命所必须面临的问题。
截至目前为止，市面上很少有综合描述电子封装中的机、电、热、磁及其相互耦合的书籍，鉴于此，作者编著了本书。
本书从封装概念出发，由浅入深，分别介绍电子封装技术、MEMS封装和微系统技术三大内容。全书共三篇13章。
第一篇为电子封装技术，共7章。
第一章首先介绍封装的定义，其次介绍封装的内容、层次和功能，最后介绍封装技术的历史和发展趋势。
第二章首先介绍封装的主要形式，包括DIP(双列直插式封装)、SOP(小外形封装)、PGA(针栅阵列插入式封装)、QFP(四边引线扁平封装)、BGA(球栅阵列封装)、CSP(芯片级封装)、3D封装和MCM封装，最后介绍了封装的发展趋势。
第三章介绍封装的主要材料，包括陶瓷、金属、塑料、复合材料、焊接材料和基板材料。
第四章介绍封装工艺，包括薄膜技术、厚膜技术、基板技术、钎焊技术、薄膜覆盖封装技术、金属柱互连技术、通孔互连技术、倒装芯片技术、压接封装技术、引线键合技术、载带自动焊技术、倒装芯片键合技术和电连接技术。
第五章介绍封装的可靠性，包括可靠性概念、封装失效机理、电迁移、失效分析的简单流程、焊点的可靠性、水气失效和加速试验。
第六章介绍封装电气连接，包括信号完整性(SI)、电源完整性(PI)、反射噪声、串扰噪声、电源-地噪声和无源器件。
第七章介绍电子封装面临的主要挑战，包括无铅焊接、信号完整性、高效冷却技术、高密度集成化、电磁干扰、封装结构、键合焊接和高密度多层基板。
第二篇为MEMS封装，共3章。
第八章介绍MEMS的概念、特点、应用以及MEMS技术与IC技术的差别。
第九章介绍MEMS的封装技术，包括MEMS封装的基本类型、特点、功能、形式、方法、工艺、层次、气密性和真空度以及阻尼特性，最后介绍了MEMS封装面临的挑战。
第十章介绍几种典型MEMS器件的封装，包括压力传感器封装，加速度计的单芯片封装、圆片级封装、BCB圆片级封装，RF MEMS开关封装和风传感器封装。
第三篇为微系统，共3章。
第十一章介绍SOC技术，包括SOC技术的基本概念和特点、优缺点、关键技术以及国内外SOC现状、发展策略，最后阐述SOC技术面临的挑战和发展方向。
第十二章介绍SIP技术，包括SIP的概念、技术特性、SOC技术与SIP技术的关系、SIP技术现状、SIP工艺、技术进展，最后阐述SIP技术的应用。
第十三章在SIP和SOC技术的基础上，介绍微系统，包括微系统的概念、特点以及关键技术。
在编写本书的过程中，得到了杨银堂教授和贾建援教授的指导和帮助，在此对两位教授在百忙之中给予的支持和帮助表示衷心的感谢！同时还感谢山磊硕士和王文龙硕士在本书图片处理、校对等工作中给予的帮助。最后感谢西安电子科技大学出版社的大力支持。
由于作者水平有限，且微机电封装技术和微系统技术的研究尚处于发展阶段，理论和工艺等仍欠成熟，书中不足之处在所难免，恳请广大读者不吝指正。
编著者
2011年9月
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