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刘亚强... 编

图书标签:

• 引线键合
• 互连技术
• 微电子封装
• 半导体制造
• 精密制造
• 可靠性
• 材料科学
• 电子工程
• 工艺优化
• 先进封装

店铺： 博库网旗舰店

出版社： 中国宇航

ISBN：9787515909868

商品编码：11124399850

开本：16

出版时间：2015-09-01

基本信息

• 商品名称：复杂的引线键合互连工艺(精)
• 作者：(印)沙帕拉·K·普拉萨德|译者:刘亚强
• 定价：200
• 出版社：中国宇航
• ISBN号：9787515909868

其他参考信息（以实物为准）

• 出版时间：2015-09-01
• 印刷时间：2015-09-01
• 版次：1
• 印次：1
• 开本：16开
• 包装：精装
• 页数：426
• 字数：705千字

内容提要

沙帕拉·K·普拉萨德所著的《复杂的引线键合 互连工艺(精)》详细介绍了引线键合互连工艺技术， 从引线键合的材料、键合设备、加工工艺、质量和可 靠性等方面进行了详细的论述，*后介绍了引线键合 的新工艺和新应用。在本书中，为了从材料、机器、 方法学以及人力等观点描述引线键合过程，采用了一 个新的信息系统和知识处理手法，同时分析和探索了 在引线键合过程中达到六西格玛需要考虑的各种因素 ，这些因素包括设计、材料、加工处理，设备．品质 测试和可靠性工程以及操作培训。
     本书适合于电子行业广大从事芯片设计、封装设 计、晶片制作、组装工艺、制造工程、设备工业、软 件工程、质量工程、可靠性工程、采购、维修工程、 工业工程、失效分析以及新技术发展工作的读者。本 书也可作为高等院校微电子技术相关专业的参考教材 。
    

目录

**章 概论
第2章 引线键合的材料
第3章 键合设备
第4章 加工工艺
第5章 质量
第6章 可靠性
第7章 引线键合的新工艺和新应用
参考文献

《精密引线键合的艺术：从基础到前沿》 内容简介： 本书是一部深度探讨精密引线键合工艺的权威著作，旨在为读者提供一个全面、系统且前沿的引线键合知识体系。从基础的材料科学、物理原理，到先进的工艺技术、设备选型，再到严格的质量控制和未来的发展趋势，本书无所不包，力求成为引线键合领域研究者、工程师、技术人员及相关从业者的必备参考。 第一部分：引线键合的基础理论与材料科学 本部分将为读者搭建坚实的理论基础。我们将首先从微电子制造的宏观视角切入，阐述引线键合在集成电路封装中的核心作用和不可替代性。接着，深入剖析引线键合的物理机制，包括金属间化合物的形成、表面张力、机械应力以及热力学原理等，这些基础知识对于理解键合质量至关重要。 材料科学是引线键合工艺的基石。本书将详细介绍引线键合常用的键合丝材料，包括金（Au）、铜（Cu）、铝（Al）及其合金。我们会深入探讨这些材料的电学、力学、热学以及表面特性，分析不同材料在键合过程中可能遇到的挑战和优势。例如，金丝的优良延展性和抗氧化性，铜丝的高导电性与成本效益，以及铝丝的易塑性与易断裂性。针对每种材料，我们会详细解析其微观结构、晶格缺陷、表面氧化层对键合的影响，以及如何通过表面处理（如等离子清洗、化学抛光）来优化键合性能。 此外，我们将重点关注键合焊盘（Bond Pad）的材料构成和表面处理。焊盘材料如铜、铝、镍、金等，它们与键合丝之间的相互作用直接决定了键合的可靠性。本书将分析不同焊盘材料的电化学特性、硬度、以及与键合材料形成的金属间化合物的种类、生长速率和稳定性。对于焊盘表面的氧化层、污染物以及形貌，我们将详细阐述其对键合强度的影响，并介绍常用的焊盘表面处理技术，如化学机械抛光（CMP）、电镀、等离子处理等，以确保形成高质量的键合界面。 第二部分：核心引线键合工艺详解 本部分将聚焦于引线键合最核心的工艺技术，涵盖从超声波键合、热压键合到激光键合等主流技术。 超声波键合（Ultrasonic Bonding）： 作为一种广泛应用的键合技术，本书将深入解析其工作原理，包括超声波振动、摩擦生热、形变塑化以及金属间化合物的形成过程。我们将详细介绍超声波键合机的关键组成部分，如换能器、变幅杆、工具头（楔形或球形），以及它们的设计与工作参数对键合质量的影响。针对不同的引线（如金丝、铜丝、铝丝），我们将阐述优化超声波功率、时间和压力等工艺参数的策略，以达到最佳的键合效果，例如避免“虚焊”或“过键”。 热压键合（Thermocompression Bonding）： 作为另一种重要的键合方式，本书将深入探讨其热能、压力和时间协同作用下的键合机制。我们将详细分析加热工具（如加热头、加热台）的设计与控温精度要求，以及压力传递的均匀性。对于不同材料体系，如金丝与金焊盘，金丝与钯（Pd）/镍（Ni）/金（Au）焊盘，我们将详细介绍优化的工艺参数范围，以及如何通过控制键合温度和压力来形成具有良好机械强度和电学性能的焊点。 毛细管球形键合（Ball Bonding）： 这是目前主流的自动化引线键合技术，尤其适用于微小间距和高密度封装。本书将详细解析球形键合的完整工艺流程，从首球（First Bond）的形成，到引线的输送、拉丝（Loop Formation），再到尾球（Second Bond）的形成。我们将重点介绍键合工具（毛细管）的设计、材料特性（如陶瓷、碳化钨）以及其对引线轨迹和尾球形貌的影响。对于金丝球形键合，我们将深入探讨首球和尾球形成过程中的微观形变、金属间化合物的形成以及如何控制球形焊点的尺寸、形状和位置，以实现稳定可靠的键合。 激光键合（Laser Bonding）： 随着半导体技术的发展，激光键合作为一种非接触式键合技术，正逐渐崭露头角。本书将介绍激光键合的基本原理，包括激光的聚焦、能量传递以及对材料的熔化与固化过程。我们将探讨不同类型的激光器（如Nd:YAG激光器）、激光参数（功率、脉冲宽度、重复频率）以及扫描策略对键合质量的影响。对于特定的应用场景，如高功率器件或对温度敏感的材料，我们将分析激光键合的优势与挑战。 异种材料键合（Heterogeneous Bonding）： 随着封装技术向多功能、异构集成方向发展，不同材料之间的键合日益重要。本书将专门辟出一章，探讨如铜丝键合、铝丝键合以及使用新型导电材料（如银浆、导电聚合物）的键合技术。对于铜丝键合，我们将重点关注其抗氧化性、铜氧化物对键合的影响以及相应的表面处理和工艺优化方法。对于铝丝键合，我们将深入分析铝氧化物、铝-硅（Al-Si）共晶反应以及如何控制键合温度以避免焊盘材料的破坏。 第三部分：先进的引线键合工艺与技术 本部分将深入探讨当前及未来引线键合领域的尖端技术和创新应用。 微小间距与高密度键合： 随着芯片集成度的不断提升，引线键合的间距越来越小，密度越来越高。本书将详细分析微小间距键合所面临的挑战，如引线间的短路、引线轨迹的控制、以及对设备精度的极致要求。我们将介绍用于实现超精细键合的先进技术，包括高精度送丝系统、微型化键合工具、以及精确的运动控制平台。 多层引线键合（Multi-layer Bonding）： 在一些复杂的封装结构中，需要实现多层引线的堆叠。本书将探讨多层引线键合的技术难点，如层间短路、应力累积以及如何确保每一层键合的可靠性。我们将分析针对多层键合的特殊工艺流程设计、引线轨迹规划以及质量控制方法。 三维（3D）集成与异构集成中的引线键合： 3D封装和异构集成是未来半导体技术的重要发展方向。本书将探讨引线键合在这些先进封装技术中的应用，包括硅中介层（Interposer）上的键合、堆叠芯片之间的垂直互连以及不同功能模块之间的异质集成。我们将分析在3D结构中实现可靠键合的技术挑战，如厚度变化、表面不平整以及热应力管理。 新型引线材料与导电介质： 除了传统的金、铜、铝丝，本书还将介绍正在研究或应用中的新型引线材料，如纳米线、碳纳米管、金属纳米粒子浆料等。我们将探讨这些新型材料在引线键合中的潜力、加工特性以及与现有工艺的兼容性。 引线键合的自动化与智能化： 随着工业4.0的推进，引线键合工艺的自动化和智能化水平不断提升。本书将介绍先进的自动化生产线设计、机器视觉在键合过程中的应用（如焊盘定位、缺陷检测）、以及基于机器学习的工艺优化方法。 第四部分：引线键合的质量控制与可靠性评估 高质量的引线键合是确保电子产品可靠性的关键。本部分将详细阐述引线键合的质量控制体系和可靠性评估方法。 键合工艺参数优化与过程监控： 我们将深入探讨如何通过实验设计（DOE）和统计过程控制（SPC）来优化关键工艺参数（如超声功率、温度、压力、时间、送丝速度、拉力等），以达到最佳的键合窗口。同时，本书将介绍实时过程监控技术，如力学监测、视觉检测、声发射监测等，用于实时评估键合质量和预测潜在缺陷。 焊点形貌与微观结构分析： 我们将详细介绍各种分析手段，如扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱仪（EDX）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）等，用于分析焊点的形貌、表面氧化层、金属间化合物的相组成、晶粒尺寸以及缺陷。 力学性能测试： 引线键合的力学性能是其可靠性的直接体现。本书将详细介绍各种力学测试方法，包括拉力测试（Pull Test）、剪切测试（Shear Test）、剥离测试（Peel Test）等。我们将深入分析测试结果的物理意义，以及如何通过这些测试来评估键合强度、脆性、以及是否存在虚焊、脱键等缺陷。 电学性能测试： 除了力学性能，引线键合的电学性能同样重要。我们将介绍如何通过四线法、电学参数测量等方法来评估键合点的电阻、接触电阻以及其稳定性。 环境可靠性测试： 电子产品需要在各种环境下可靠工作，因此引线键合的可靠性必须通过严格的环境测试来验证。本书将详细介绍各种环境可靠性测试，包括温度循环测试（TCT）、湿热循环测试（HCT）、高低温储存测试、以及振动和冲击测试。我们将分析这些测试对引线键合的影响机理，以及如何通过测试结果来评估键合的长期可靠性，预测失效模式。 失效分析与案例研究： 结合实际的失效案例，本书将深入分析各种典型的引线键合失效模式，如金属间化合物脆裂、界面氧化、应力集中导致的断裂、焊盘腐蚀等。通过对失效机制的深入剖析，为读者提供预防和解决实际生产中问题的宝贵经验。 第五部分：引线键合设备的选型、维护与未来发展趋势 引线键合设备的选型： 本书将为读者提供全面的设备选型指导，从自动化程度、生产效率、精度要求、功能配置等方面，分析不同类型引线键合设备（如手动、半自动、全自动）的特点和适用范围。我们将详细介绍主流引线键合设备制造商的产品特点和技术优势，帮助读者根据自身需求做出明智的决策。 设备的日常维护与保养： 设备的正常运行是保证生产效率和产品质量的关键。本书将提供关于引线键合设备日常维护、保养和故障排除的实用建议，包括清洁、润滑、校准以及易损件的更换等。 引线键合的未来发展趋势： 最后，本书将展望引线键合技术的未来发展方向，包括更先进的键合材料、更精密的键合工艺、更智能化的设备控制、以及在新型半导体器件（如MEMS、功率器件、光电器件）中的应用拓展。我们将探讨如何应对日益增长的封装密度、功耗和可靠性挑战，以及引线键合技术在推动下一代电子信息产业发展中的关键作用。 通过对《精密引线键合的艺术：从基础到前沿》的全面阅读，读者将能够深入理解引线键合的方方面面，掌握先进的工艺技术，并能够运用所学知识解决实际生产中的问题，为电子产品的创新与发展贡献力量。

评分☆☆☆☆☆

从书名就能感受到一股扑面而来的专业气息，那种“精”字带来的严谨感和深度感，让我对这本书的内容产生了浓厚的兴趣。我一直对电子产品内部的微观世界有着强烈的好奇心，尤其是我日常使用的手机、电脑，它们里面到底是怎么实现的如此精密、高速的连接？“引线键合”这个词听起来就充满了技术含量，而“复杂”则暗示了其背后一定有着不为人知的挑战和解决方案。 我非常想知道，这本书是如何解读“复杂”二字的。是不是因为引线键合的工艺流程本身就包含着诸多的步骤和参数，每一个环节都需要精确控制？还是说，随着电子产品集成度的不断提高，引线键合技术也面临着越来越高的要求，比如更小的线径、更高的密度、更复杂的结构，这些都给工艺带来了巨大的挑战？我期待作者能够用详实的内容，让我理解这种“复杂”的由来，以及科学家和工程师们是如何克服这些困难的。 “精”这个字也让我充满了遐想。它是否意味着书中会详细介绍各种引线键合的具体技术细节？比如，不同材料的引线（金、铜、铝）各自有什么特点？键合时所需的温度、压力、时间和超声波频率等参数是如何确定的？又或者，书中会深入讲解键合过程中的微观形变、界面形成以及可能出现的缺陷？我希望这本书能够提供足够深入的解析，甚至可以通过大量的图表和案例，让我对这些工艺细节有一个直观的认识。 更让我感兴趣的是，这本书是否会触及引线键合在不同应用场景下的具体表现。比如，在高性能计算芯片、移动通信设备、甚至是汽车电子等领域，引线键合技术是否会有所差异？是否存在一些特殊的“引线键合工艺”是专门为了应对某些极端需求而开发的？我期待书中能够通过比较和对比，让我对这项技术的广泛应用和发展方向有一个更全面的了解。 总之，这本书在我眼中，不仅仅是对一项技术工艺的简单介绍，更可能是一次深入探索精密制造领域奥秘的旅程。我希望它能用清晰、专业的语言，为我揭示“复杂的引线键合互连工艺”的内在逻辑和外在表现，让我能够对其价值和重要性有一个更深刻的认知，也让我对电子产品背后的精湛工艺肃然起敬。

评分☆☆☆☆☆

读到这本书的名字，我脑海里立刻浮现出各种小型精密机械运作的画面，仿佛能感受到金属在微观尺度下发生的奇妙变化。“复杂的引线键合互连工艺”——光是这几个字，就足以让人联想到背后涉及的精湛技艺和高深理论。我平时对科技产品的内部构造就充满好奇，这本书无疑是解开这些谜团的一把钥匙。 我特别好奇，“复杂”究竟体现在哪些方面？是材料本身的特性，比如金线、铜线、铝线在不同环境下表现出的不同反应？还是工艺流程中的各种参数控制，例如温度、压力、时间和超声波能量的微妙平衡，稍有不慎就可能导致连接失败？我希望书中能够详细解析这些“复杂”的根源，并辅以图解，让我们这些非专业人士也能对其中的挑战有直观的理解。 而“精”这个字，则让我对这本书的品质寄予厚望。它是否意味着书中会详尽地介绍各种键合方法的原理和优缺点？比如，热压键合是如何实现金属间的原子扩散和结合的？超声波键合又是如何利用振动能量来促进键合的？我期待作者能深入浅出地讲解这些技术细节，甚至可能包含一些实验数据和验证结果，来证明工艺的“精”妙之处。 除此之外，我很好奇书中是否会探讨引线键合在不同应用领域中的具体实现方式。比如，在对可靠性要求极高的汽车电子领域，引线键合技术会有何特殊考量？在追求极致性能的高端处理器中，引线键合又会面临怎样的挑战？我希望通过这本书，能够了解到这项技术如何适应不同的市场需求，并且不断推陈出新。 总而言之，这本书在我看来，不仅是一本关于精密制造的技术指南，更是一部展现人类智慧在微观世界里征服“复杂”的史诗。我希望它能以其深入浅出的讲解，让我对“复杂的引线键合互连工艺”有一个全新的认识，并且对其在现代科技发展中的关键作用有更深刻的理解。

评分☆☆☆☆☆

书名本身就充满了硬核科技的范儿，“复杂的引线键合互连工艺(精)”——这个标题就像一扇门，打开了我对电子产品内部世界的好奇心。我一直觉得，那些小小的芯片和电路板之间，是怎么实现如此高效、稳定、甚至是肉眼难以察觉的连接的呢？“复杂”二字，预示着其中蕴含着深奥的知识和高难度的技术挑战，而“精”字，则代表着极致的工艺追求和严谨的态度。 我非常期待这本书能为我揭示“复杂”的真正含义。是引线材料的多种选择和特性差异？是键合过程中涉及的多种物理化学原理，比如金属的塑性变形、界面扩散、固相焊等？还是大规模生产中需要克服的良率问题、一致性问题，以及对环境因素的敏感性？我希望书中能用清晰的逻辑和丰富的案例，让我明白这项工艺的难点究竟在哪里。 “精”这个字，更是让我对书中内容的细节程度充满了期待。我设想，书中是否会详细介绍不同的键合技术，比如超声波键合、热压键合、激光键合等等，它们各自的原理、适用范围以及优缺点？是否会深入剖析键合参数对连接质量的影响，比如温度、压力、时间和振动频率的精确控制？我希望作者能够提供足够专业且深入的解析，让读者能够对工艺的每一个环节都有深刻的理解。 同时，我也好奇这本书是否会探讨引线键合工艺在不同行业和产品中的应用。比如，在高性能计算领域，是否需要更高密度、更低阻抗的引线键合？在汽车电子或航空航天领域，对引线键合的可靠性和耐用性又有哪些特殊要求？我期待书中能够展现这项技术的广泛应用和发展趋势。 总而言之，在我看来，这本书不仅仅是一本关于某种工艺的技术书籍，它更可能是一次对精密制造的深入探索，展现了人类在微观世界里不断追求卓越的智慧和努力。我希望通过阅读它，能够对“复杂的引线键合互连工艺”有一个更加立体、更加深刻的认识，并且对其在现代科技进步中所扮演的关键角色有一个更清晰的认知。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就透着一股“硬核”的科技感，厚重的纸张、精美的印刷，一看就不是那种轻飘飘的快餐读物。我平时对电子产品内部的精密制造就特别着迷，总是好奇那些小小的芯片是如何被连接起来，最终组建成我们日常使用的各种设备的。虽然我不是这方面的专业人士，但从这本书的标题和内容（尽管我还没来得及细读），我就能感受到它在探讨的“引线键合”技术，绝对是电子封装领域的一项核心工艺，而且“复杂”这个词更是点明了其技术难度的“含金量”。 我非常好奇作者是如何将如此专业、技术性极强的“引线键合”过程，以一种清晰易懂、甚至可能带有一定人文关怀的方式呈现在读者面前的。毕竟，这项工艺涉及到材料科学、微电子学、机械工程等多个学科的交叉，理论知识的深度和实践操作的精细度都是非常高的。我期待书中能用大量的图示、案例分析，甚至是一些历史渊源的介绍，来帮助像我这样非专业但充满好奇心的读者，能够逐步理解其中的奥秘。尤其对于“精”这个字，我希望它不仅仅体现在工艺的精细上，也体现在作者对每一个细节的深入挖掘和对整个工艺流程的严谨阐述上。 这本书如果能真正做到“精”而“懂”，那将是一本极具价值的读物。我设想，它也许会从最基础的引线材料选择讲起，比如金线、铜线、铝线在不同应用场景下的优劣势；然后深入到键合的原理，涉及到超声波、热压、激光等多种键合方式的物理化学过程；再者，还会详细讲解引线键合过程中的各种影响因素，比如温度、压力、时间、环境湿度等等，以及这些因素如何影响键合的质量和可靠性。我很想知道，书中是如何将这些抽象的物理化学原理，与实际生产中的具体操作环节巧妙地结合起来，让读者能够“看得见”、“摸得着”。 更进一步说，我期待这本书能对“复杂”二字给出令人信服的解答。引线键合工艺之所以复杂，我想原因有很多：比如微观尺寸下的形变控制，比如不同材料之间的界面反应，比如大规模生产中的良率问题，再比如一些特殊的封装结构对引线布局和工艺参数提出的更高要求。我希望作者能够深入剖析这些“复杂”的根源，并通过逻辑清晰的叙述，层层剥茧，让读者在理解其技术难度的同时，也能感受到这项工艺的精妙之处。书中会不会提到一些前沿的引线键合技术，比如更细的线径、更复杂的布线方式、甚至是一些3D封装相关的应用？这些都让我充满期待。 总而言之，这本书在我看来，不仅仅是一本技术手册，更可能是一部关于精密制造的“史诗”。它记录了人类在微观世界里不断探索和突破的智慧结晶。我希望它能以一种引人入胜的方式，向我展示这个隐藏在电子设备深处的精密世界，让我能对现代科技的基石有一个更深刻的认识。一本好的技术书，不仅能传授知识，更能激发思考，甚至点燃对某一领域的热情。我非常期待能在这本书中，找到这样的阅读体验，并且在合上书本时，能够对“复杂的引线键合互连工艺”有一个全新的、更立体、更生动的理解。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计就给我一种沉甸甸的质感，一看就是那种需要静下心来细细品味的专业书籍。“复杂的引线键合互连工艺”这个标题，让我立刻联想到那些小巧而功能强大的电子元器件，它们内部是如何实现如此精密的连接呢？“复杂”这个词，无疑道出了这项技术门槛之高，而“精”字则暗示了工艺的极致追求。 我非常好奇，这本书会从哪个角度切入来解读“复杂”？是材料科学上的挑战，比如如何找到更细、更稳定、导电性更好的引线材料？还是机械工程上的难题，如何实现微米甚至纳米级别的精确对位和键合？又或者，是物理化学过程的控制，如何确保在高温、高压或者超声波作用下，引线与芯片、以及引线与封装基板之间能够形成牢固且低阻抗的连接？我期待书中能提供一系列的案例分析，或者详细的技术流程图，来阐释这些“复杂”的具体表现。 而“精”字，则让我对书中内容的深度充满了期待。我希望这本书不仅仅是罗列工艺步骤，更能深入剖析每个步骤背后的科学原理。比如，引线键合的机理是什么？热压键合、超声波键合、激光键合之间有什么本质区别？又或者，键合过程中可能出现的各种缺陷，如虚焊、脱落、断线等，它们的产生原因是什么？我希望作者能够用严谨的学术语言，但又不失可读性的方式，来解答这些问题。 更进一步，我很好奇这本书是否会探讨引线键合技术在不同应用场景下的演变和发展。比如，随着芯片的制程工艺不断进步，对引线键合的要求是否也在不断提高？在封装技术日新月异的今天，引线键合又扮演着怎样的角色？是否存在一些前沿的、正在研究中的新型引线键合技术？我希望这本书能够展现这项技术在不断进步的电子工业中的地位和未来趋势。 总而言之，这本书在我看来，绝非一本简单的技术说明书，而更像是一次对微观世界精密制造的深入探究。我希望能通过阅读这本书，能够对“复杂的引线键合互连工艺”有一个更深刻、更全面的认识，理解其技术难点，感受其工艺之精，并且对其在现代电子产品中的重要作用有一个更清晰的认知。