集成电路高可靠封装技术

前言
第1章 概述 1
1.1 关键术语及含义 1
1.1.1 可靠性 1
1.1.2 高可靠 2
1.1.3 陶瓷封装 2
1.1.4 洁净室 2
1.1.5 质量等级 3
1.1.6 辐照加固保证（RHA） 3
1.1.7 二次筛选 3
1.1.8 失效分析（FA） 3
1.1.9 破坏性物理分析（DPA） 5
1.1.10 质量体系 6
1.1.11 统计过程控制（SPC） 6
1.2 电子封装技术的发展 6
1.2.1 摩尔定律 6
1.2.2 集成电路和混合电路 8
1.2.3 高可靠封装类型 8
1.2.4 金属封装类型 10
1.2.5 封装外形图及标注 11
1.3 封装工艺及检验 12
1.3.1 高可靠封装 12
1.3.2 检验 12
1.3.3 执行标准 13
1.3.4 美国标准 14
参考文献 15
第2章 划片 16
2.1 划片工艺概述 16
2.1.1 划片工艺介绍 16
2.1.2 划片方式 17
2.1.3 划片工艺步骤 19
2.1.4 机遇与挑战 22
2.2 划片刀及原理 23
2.2.1 划片刀组成 23
2.2.2 划片刀结构特点 23
2.2.3 划片刀切割机理 25
2.2.4 刀刃与线宽 26
2.2.5 刀片磨损 26
2.3 崩边、分层及影响因素 28
2.3.1 正面崩边 28
2.3.2 背面崩边 30
2.3.3 划片刀选型 32
2.3.4 砂轮转速 32
2.3.5 蓝膜粘接强度 32
2.3.6 晶圆厚度 33
2.3.7 冷却水添加剂 33
2.3.8 划片参数 34
2.4 激光切割 34
2.4.1 激光切割的优势 34
2.4.2 紫外激光划片 35
2.4.3 激光隐形划片 37
2.4.4 微水刀激光 38
2.5 划片工艺面对的挑战 38
2.5.1 超薄晶圆 38
2.5.2 低k介质晶圆 39
2.5.3 砷化镓 40
2.5.4 碳化硅 42
参考文献 43
第3章 粘片 45
3.1 粘片工艺概述 45
3.1.1 粘片工艺介绍 45
3.1.2 粘片工艺的选择 46
3.1.3 粘片质量标准———剪切强度 46
3.1.4 粘片质量指标———空洞率 47
3.2 导热胶粘片 47
3.2.1 粘接原理 47
3.2.2 导电胶的固化 48
3.2.3 玻璃化转变温度Tg 48
3.3 导电胶的特性 49
3.3.1 导电胶的组成 49
3.3.2 导电胶的导电原理 49
3.3.3 各向异性导电胶 49
3.3.4 导电性与粘接强度 50
3.3.5 水汽与导电性 51
3.3.6 固化温度与导电性 51
3.3.7 银迁移 53
3.4 粘接可靠性的失效模式与影响分析（FMEA） 53
3.4.1 FMEA 53
3.4.2 芯片粘接失效模式统计 54
3.4.3 芯片粘接FMEA表格的建立 55
3.5 导热胶的失效 56
3.5.1 吸湿与氧化腐蚀 56
3.5.2 裂纹和分层 56
3.5.3 蠕变 57
3.5.4 溢出胶量与应力 57
3.5.5 胶层厚度与应力 58
3.5.6 不良应力与导热胶粘接失效 59
3.5.7 保存与使用失效 59
3.6 芯片的堆叠与应力 60
3.6.1 多芯片堆叠 60
3.6.2 多层芯片堆叠应力集中 61
3.6.3 芯片的裂纹 62
3.6.4 爬胶与胶膜 62
3.7 焊接的基本概念 63
3.7.1 润湿 63
3.7.2 铺展 64
3.7.3 填缝 65
3.7.4 钎焊 65
3.7.5 软焊料 66
3.7.6 界面金属间化合物（IMC） 66
3.7.7 共晶 66
3.7.8 固溶体 67
3.7.9 相图 68
3.8 芯片焊接工艺 68
3.8.1 芯片焊接 68
3.8.2 共晶摩擦粘片 68
3.8.3 烧结粘片 68
3.8.4 多温度梯度粘片 68
3.9 典型焊料相图与性质 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 真空烧结粘片 73
3.10.1 真空烧结的含义 73
3.10.2 烧结温度曲线 74
3.10.3 焊料熔融时间 75
3.10.4 烧结过程中的气氛 76
3.10.5 烧结过程中的还原气体 78
3.10.6 烧结过程中的焊接压力 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 芯片脱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 内部气氛不合格原因及采取措施 83
3.12 焊接空洞 83
3.12.1 焊接空洞的标准 83
3.12.2 氧化对空洞的影响 84
3.12.3 助焊剂选型与空洞 84
3.12.4 焊接工艺与空洞率 84
3.12.5 真空度与焊接空洞 85
参考文献 86
第