內容簡介
本書全面描述了微電子封裝領域所涉及的建模與仿真的基本理論、方法和實際套用。全書從微電子封裝的發展歷程和微電子封裝的建模與仿真開始，依次介紹了微電子封裝的熱管理模型，微電子封裝的協同設計及仿真自動化，微電子封裝熱、結構建模中的基本問題，微電子封裝模型、設計參數與疲勞壽命，微電子封裝組裝過程的建模，微電子封裝可靠性與測試建模，高級建模與仿真技術等電子封裝領域的前沿問題。
本書在體系上力求合理、完整，並由淺入深地闡述封裝技術的各個領域；在內容上接近於封裝行業的實際生產技術。通過閱讀本書，讀者能較容易地認識封裝行業，理解封裝技術和工藝流程，了解先進封裝技術的建模與仿真。
本書可作為從事微電子封裝行業人員的參考資料，也可供高等院校相關專業研究生和高年級本科生學習參考。
目錄
Forewords
譯序
前言
第1章 概論
1.1 微電子封裝技術
1.1.1 三級微電子封裝
1.1.2微電子封裝技術的發展
1.2 微電子功率器件及封裝的進展和趨勢
1.2.1 分立器件封裝的發展趨勢
1.2.2功率積體電路封裝的進展
1.2.3 功率系統級封裝/三維封裝的進展
1.3 建模與仿真在半導體產業中的作用
1.4 微電子封裝建模與仿真的進展
參考文獻
第2章 微電子封裝的熱管理模型
2.1 封裝中的熱管理
2.1.1 熱管理概述
2.1.2 熱管理的重要性
2.1.3 熱管理技術
2.2 熱傳導原理和封裝熱阻
2.2.1 傳熱學基礎
2.2.2 封裝熱阻
2.2.3 封裝熱阻的工業標準
2.2.4 封裝熱阻的測試
2.3 JEDEC標準、元器件與電路板系統
2.3.1 JEDEC標準
2.3.2 元器件與電路板系統
2.4 穩態與瞬態熱分析
2.4.1 BGA封裝結構
2.4.2 BGA的有限元模型
2.4.3 BGA的穩態熱分析
2.4.4 BGA的瞬態熱分析
2.5 封裝中的熱設計方法
2.5.1 SOI晶片的傳熱分析
2.5.2 熱網路法
2.5.3 分析結果比較
2.6 功率晶片的熱分析仿真與測試對比
2.6.1 功率晶片的熱測試
2.6.2 功率晶片的熱分析仿真
2.6.3 結果比較
參考文獻
第3章 微電子封裝的協同設計及仿真自動化
3.1 協同設計及仿真自動化的介紹
3.2 濕氣分析理論
3.2.1 濕氣擴散分析
3.2.2 濕氣膨脹應力分析
3.2.3 蒸汽壓力分析
3.2.4 等效熱應力分析
3.3 微電子封裝仿真自動化系統
3.3.1 工程套用實例——熱傳導和熱應力分析
3.3.2 工程套用實例——濕氣擴散和濕應力分析
3.3.3 工程套用實例——蒸汽壓力分析
3.4 MLP 6×6封裝模型的仿真實驗設計(DOE)
參考文獻
第4章 微電子封裝熱、結構建模中的基本問題
4.1 界面韌性問題
4.1.1 測量界面韌性的相位角方法
4.1.2 聚合物-金屬界面的界面失效與黏結失效分析
4.1.3 濕氣對界面黏結與裂紋失效的影響
4.2 導電膠的失效包絡線的表征分析
4.3 導電膠的疲勞行為問題
4.3.1 試驗方案
4.3.2 試驗分析
4.3.3 疲勞壽命預測
4.3.4 疲勞失效機理
4.4 錫球合金的蠕變行為分層建模與仿真
4.4.1 分層建模
4.4.2 小尺度模型
4.4.3 大尺度模型
4.5 一種計算混合應力強度因子的積分方法
4.5.1 斷裂參數
4.5.2 互動積分
4.5.3 域積分
4.5.4 數值驗證
參考文獻
第5章 微電子封裝模型、設計參數與疲勞壽命
5.1 三維與二維有限元模擬的比較
5.1.1 有限元模型
5.1.2 有限元分析結果的對比
5.1.3 三維與二維有限元分析結果的比較
5.2晶片尺寸的設計參數
5.3 PCB尺寸對倒裝晶片翹曲的影響
5.4 設計材料參數的選取
5.5 封裝設計對疲勞壽命的影響
5.5.1 疲勞壽命預測方法
5.5.2 試驗分析
5.5.3 MicroBGA和CSP設計模型的評估
參考文獻
第6章 微電子封裝組裝過程的建模
6.1 封裝組裝過程的介紹
6.2 前道裝配工藝建模
6.2.1 晶圓薄化技術
6.2.2 晶圓薄膜加工過程
6.2.3 探針電測
6.2.4 晶片拾取過程
6.2.5 晶片貼裝過程
6.2.6 引線鍵合過程
6.3 後道裝配工藝建模
6.3.1 注塑成型
6.3.2 封裝器件分離
6.4 封裝組裝過程對產品可靠性的影響
6.4.1 熱循環和功率循環的影響
6.4.2 尺寸變化的影響
參考文獻
第7章 微電子封裝可靠性與測試建模
7.1 封裝可靠性和失效分析
7.2 預處理測試的建模
7.2.1 塑膠封裝的吸濕問題
7.2.2 預處理建模實例
7.3 熱循環試驗建模
7.3.1 疊層晶片球柵陣列尺寸封裝模型介紹
7.3.2 模型邊界條件及熱循環載入條件
7.3.3 壽命預測方法實現
7.3.4 結果分析
7.4 功率循環試驗建模
7.4.1晶片尺寸封裝模型的介紹
7.4.2 基於流體力學對流係數公式的熱分析模擬
7.4.3 基於經驗對流係數公式的熱分析模擬
7.4.4 CSP熱應力應變分析及疲勞壽命預測
7.5 跌落試驗建模
7.5.1 顯式模型與隱式模型
7.5.2 Input-G模擬方法
7.5.3 模擬過程與結果
7.5.4 參數研究
7.6 彎曲試驗建模
7.6.1 基本理論
7.6.2 模擬過程
7.6.3 模擬結果
7.7 封裝體分層建模
7.7.1 基本的分層公式
7.7.2 多重裂紋的有限元建模
7.7.3 模擬結果分析
7.8 晶片鈍化表層的開裂分析
7.8.1 模型結構
7.8.2 鈍化層的開裂問題分析
參考文獻
第8章 高級建模與仿真技術
8.1 高級建模與仿真技術介紹
8.1.1 單元的生死技術
8.1.2 子模型技術
8.1.3 用戶可程式特性
8.2 多物理場耦合建模(直接耦合和間接耦合)
8.2.1 耦合場分析的定義
8.2.2 耦合場分析的類型
8.3 電遷移仿真——原子散度法(AFD)
8.3.1 電遷移簡介
8.3.2 基於AFD法的互連繫統仿真理論
8.3.3 AFD法的計算流程
8.3.4 金屬互連的電遷移分析結果
8.4 電遷移仿真——原子密度積分方程
8.4.1 原子密度重分布算法
8.4.2 算法驗證
8.4.3 遷移空洞演化算法
8.4.4 SWEAT結構的電遷移研究
8.4.5 CSP結構的電遷移研究
參考文獻
