电子封装技术与可靠性

第1章　电子封装技术概述1.1历史概况1.2电子封装1.3微电子封装1.3.12D封装1.3.23D封装1.4气密性封装1.4.1金属封装1.4.2陶瓷封装1.5封装料1.5.1塑封料1.5.2其它塑封方法1.6塑封与气密性封装的比较1.6.1尺寸及重量1.6.2性能1.6.3成本1.6.4气密性1.6.5可靠性1.6.6可用性1.7总结参考文献第2章　塑封材料2.1化学性质概述2.1.1环氧树脂2.1.2硅树脂2.1.3聚氨酯2.1.4酚醛树脂2.2模塑料2.2.1树脂2.2.2固化剂或硬化剂2.2.3促进剂2.2.4填充剂2.2.5偶联剂2.2.6应力释放剂2.2.7阻燃剂2.2.8脱模剂2.2.9离子捕获剂2.2.10着色剂2.2.11封装材料生产商和市场条件2.2.12商业用模塑料特性2.2.13新材料的发展2.3顶部包封料2.4灌封料2.4.1Dow Corning材料2.4.2GE电子材料2.5底部填充料2.6印制封装料2.7环境友好型或“绿色”封装料2.7.1有毒的阻燃剂2.7.2绿色封装材料的发展2.8总结参考文献第3章　封装工艺技术3.1模塑技术3.1.1传递模塑工艺3.1.2注射模塑工艺3.1.3反应注射模塑工艺3.1.4压缩模塑3.1.5模塑工艺比较3.2顶部包封工艺3.3灌封工艺3.3.1单组分灌封胶3.3.2双组分灌封胶3.4底部填充技术3.4.1传统的流动型底部填充3.4.2非流动型填充3.5印刷封装技术3.62D晶圆级封装3.73D封装3.8清洗和表面处理3.8.1等离子清洗3.8.2去毛边3.9总结参考文献第4章　封装性能的表征4.1工艺性能4.1.1螺旋流动长度4.1.2凝胶时间4.1.3流淌和溢料4.1.4流变性兼容性4.1.5聚合速率4.1.6固化时间和温度4.1.7热硬化4.1.8后固化时间和温度4.2湿热机械性能4.2.1线膨胀系数和玻璃化转变温度4.2.2热导率4.2.3弯曲强度和模量4.2.4拉伸强度、弹性与剪切模量及伸长率4.2.5黏附强度4.2.6潮气含量和扩散系数4.2.7吸湿膨胀系数4.2.8气体渗透性4.2.9放气4.3电学性能4.4化学性能4.4.1离子杂质（污染等级）4.4.2离子扩散系数4.4.3易燃性和氧指数4.5总结参考文献第5章　封装缺陷和失效5.1封装缺陷和失效概述5.1.1封装缺陷5.1.2封装失效5.1.3失效机理分类5.1.4影响因素5.2封装缺陷5.2.1引线变形5.2.2底座偏移5.2.3翘曲5.2.4芯片破裂5.2.5分层5.2.6空洞5.2.7不均匀封装5.2.8毛边5.2.9外来颗粒5.2.10不完全固化5.3封装失效5.3.1分层5.3.2气相诱导裂缝(爆米花现象)5.3.3脆性断裂5.3.4韧性断裂5.3.5疲劳断裂5.4加速失效的影响因素5.4.1潮气5.4.2温度5.4.3污染物和溶剂性环境5.4.4残余应力5.4.5自然环境应力5.4.6制造和组装载荷5.4.7综合载荷应力条件5.5总结参考文献第6章　微电子器件封装的缺陷及失效分析技术6.1常见的缺陷和失效分析程序6.1.1电学测试6.1.2非破坏性评价6.1.3破坏性评价6.2光学显微技术6.3扫描声学显微技术（SAM）6.3.1成像模式6.3.2C模式扫描声学显微镜（CSAM）6.3.3扫描激光声学显微镜（SLAMTM）6.3.4案例研究6.4X射线显微技术6.4.1X射线的产生和吸收6.4.2X射线接触显微镜6.4.3X射线投影显微镜6.4.4高分辨率扫描X射线衍射显微镜6.4.5案例分析：塑封器件封装6.5X射线荧光光谱显微技术6.6电子显微技术6.6.1电子样品相互作用6.6.2扫描电子显微技术（SEM）6.6.3环境扫描电子显微技术（ESEM）6.6.4透射电子显微技术（TEM）6.7原子力显微技术6.8红外显微技术6.9失效分析技术的选择6.10总结参考文献第7章　鉴定和质量保证7.1鉴定和可靠性评估的简要历程7.2鉴定流程概述7.3虚拟鉴定7.3.1寿命周期载荷7.3.2产品特征7.3.3应用要求7.3.4利用PoF方法进行可靠性预计7.3.5失效模式、机理及其影响分析（FMMEA）7.4产品鉴定7.4.1强度极限和高加速寿命试验（HALT）7.4.2鉴定要求7.4.3鉴定试验计划7.4.4模型和验证7.4.5加速试验7.4.6可靠性评估7.5鉴定加速试验7.5.1稳态温度试验7.5.2温度循环试验7.5.3湿度相关的试验7.5.4耐溶剂试验7.5.5盐雾试验7.5.6可燃性和氧指数试验7.5.7可焊性试验7.5.8辐射加固7.6工业应用7.7质量保证7.7.1筛选概述7.7.2应力筛选和老化7.7.3筛选7.7.4根本原因分析7.7.5筛选的经济性7.7.6统计过程控制7.8总结参考文献第8章　趋势和挑战8.1微电子器件结构和封装8.2极高温和极低温电子学8.2.1高温8.2.2低温8.3新兴技术8.3.1微机电系统8.3.2生物电子器件、生物传感器和生物MEMS8.3.3纳米技术和纳米电子器件8.3.4有机发光二极管、光伏和光电子器件8.4总结参考文献术语表计量单位换算表

　　本书是专注于电子封装技术可靠性研究的Houston大学的HalehArdebili教授以及Maryland大学的MichaelGPecht教授关于微电子封装技术及其可靠性最新进展的著作。作者在描述塑封技术基本原理，讨论封装材料及技术发展的基础上，着重介绍了封装缺陷和失效、失效分析技术以及微电子封装质量鉴定及保证等与封装可靠性相关的内容。　　本书共分为8章。第1章介绍电子封装及封装技术的概况。第2章着力介绍塑封材料，并根据封装技术对其进行了分类。第3章主要关注封装工艺技术。第4章讨论封装材料的性能表征。第5章描述封装缺陷及失效。第6章介绍缺陷及失效分析技术。第7章主要关注封装微电子器件的质量鉴定及保证。第8章探究电子学、封装及塑封技术的发展趋势以及所面临的挑战。　　本书不仅涉及微电子封装材料和工艺，而且涉及封装缺陷分析技术以及质量保证技术；不仅有原理阐述，而且有案例分析。本书是电子封装制造从业者一本重要的参考读物，可在封装技术选择、与封装相关的缺陷及失效分析以及质量保证及鉴定技术的应用等方面提供重要的技术指导。本书十分适合于对电子封装及塑封技术感兴趣的专业工程师及材料科学家，电子行业内的企业管理者也能从本书中获益。另外本书还可作为具有材料学或电子学专业背景的高年级本科生及研究生的选用教材。