- 微电子引线键合(原书第3版)(精)/IC工程师精英课堂/半导体与集成电路关键技术丛书
- - 作者：(美)乔治·哈曼|责编:吕潇|译者:罗建强//周文艳//肖庆
  - 出版社：机械工业
  - ISBN：9787111697091
  - 出版日期：2022/04/01
  - 页数：320
- 售价：67.2

内容大纲
本书系统总结了过去70年引线键合技术的发展脉络和最新成果，并对未来的发展趋势做出了展望。主要内容包括：超声键合系统与技术、键合引线的冶金学特性、引线键合测试方法、引线键合金属界面反应、键合焊盘镀层及键合可靠性、清洗、引线键合中的力学问题等，最后讨论了先进引线键合技术、铜／低介电常数器件——键合与封装、引线键合工艺建模与仿真。
本书适合从事微电子芯片封装技术以及专业从事引线键合技术研究的工程师、科研人员和技术人员阅读，也可作为高等院校微电子封装工程专业的高年级本科生、研究生和教师的教材和参考书。
作者介绍
乔治·哈曼(George Harman)是美国国家标准和技术研究所(NIST)一名退休研究员，于美国弗吉尼亚理工学院取得物理学学士学位，于美国马里兰大学取得物理学硕士学位(1959)。哈曼是国际微电子组装与封装协会(IMAPS)的前任主席(1995一1996)和美国电气电子工程师学会组件封装与制造技术学会(IEEECPMT)委员会前任主席(1988—2002)，并且作为国际半导体技术发展路线图(ITRS)的组装和封装委员会的成员超过10年。哈曼被广泛认为是世界上引线键合方面的权威人士，他发表了60多篇论文，出版了3本关于引线键合的书籍，拥有4项专利，30年间在世界各地开设了大约1000学时关于引线键合的短期课程。哈曼在美国国内和国际上都获得了许多奖项，截至本书英文版出版时，最近的获奖是IMAPs“终身成就奖”(2006)和IEEE“元器件、封装和制造技术现场奖”(2009)。
目录
译者序
原书前言
作者简介
第1章  技术概论
  1.1  楔形和球形键合机操作
  1.2  如何解决键合问题
    1.2.1  哪些材料可以进行超声键合
    1.2.2  新键合系统的可键合性和可靠性
    1.2.3  引线键合的特殊用途
  参考文献
第2章  超声键合系统与技术
  2.1  引言
  2.2  超声换能器及键合工具的振动模式
  2.3  超声键合的形成（经验描述）
    2.3.1  超声与热超声键合过程简述
  2.4  高频超声能量键合
  2.5  键合过程（实时）监控
  2.6  引线键合技术
    2.6.1  热压键合
    2.6.2  超声楔形键合
    2.6.3  热超声球形键合与楔形键合
    2.6.4  新型/不同的引线键合技术
  2.7  细引线键合技术的演变
    2.7.1  薄带线键合
    2.7.2  平行间隙电极焊和镊子焊接
  2.8  引线键合的替代技术（倒装芯片和载带自动键合）
    2.8.1  倒装芯片
    2.8.2  载带自动键合
  2.9  引线键合技术：比较和未来方向
  参考文献
第3章  键合引线的冶金学特性
  3.1  引言
  3.2  键合引线的应力-应变特性
  3.3  键合引线的存储寿命老化
  3.4  键合金丝的综述
  3.5  超声楔形键合用铝丝
  3.6  引线及金属层硬度
  3.7  EFO极性的影响
  3.8  键合引线的疲劳性能
  3.9  球形键合用的铜丝
  3.10  导线烧断（熔断）
    3.10.1  键合引线
    3.10.2  印制电路板（PCB）及多芯片模组（MCM）导电线路的最大允许电流
  附录3A  键合引线、键合试验的ASTM标准和规范清单
  附录3B  铜丝键合是金丝键合的低成本解决方案吗
  参考文献
第4章  引线键合测试
  4.1  引言
  4.2  破坏性键合拉力测试
    4.2.1  键合拉力测试的变量

    4.2.2  剥离测试（镊子拉拔）
    4.2.3  失效预测—基于拉力测试数据
    4.2.4  引线性能和键合工艺对拉力的影响
    4.2.5  引线伸长对拉力的影响
  4.3  焊球-剪切测试
    4.3.1  引言
    4.3.2  测试仪器
    4.3.3  手动剪切探头
    4.3.4  焊球-剪切测试的影响因素
    4.3.5  焊球剪切力与键合区域的关系
    4.3.6  金-铝金属间化合物对剪切力的影响
    4.3.7  拉拔测试、撬杠测试、翻转测试及其他测试
    4.3.8  焊球-剪切测试与键合点拉力测试的对比
    4.3.9  焊球-剪切测试的应用
    4.3.10  楔形键合点的剪切测试
    4.3.11  焊球-剪切测试标准
  4.4  球形和楔形键合点评估
  4.5  热应力试验可靠性评估
  4.6  未来面临的问题
  附录4A  焊球-剪切测试的典型失效模式
  附录4B  非破坏性键合拉力测试
    4B.1  引言
    4B.2  NDPT的冶金学和统计学解释
    4B.3  由NDPT引起的冶金性能缺陷
    4B.4  NDPT的局限性
    4B.5  关键航天应用中NDPT的现状
  参考文献
第5章  金-铝金属间化合物及其他金属界面反应
  5.1  金-铝金属间化合物的形成及经典的引线键合失效
    5.1.1  概述
    5.1.2  金-铝体系中金属间化合物的形成
    5.1.3  经典金-铝化合物失效模式
    5.1.4  材料转换的金-铝界面
    5.1.5  扩散抑制剂和阻挡层的作用
  5.2  杂质加速金-铝键合失效
    5.2.1  卤素的影响
    5.2.2  去除或避免卤素污染的建议
    5.2.3  环氧树脂非卤素气体排出导致的键合失效
    5.2.4  绿色环保模塑料
  5.3  非金-铝键合界面
    5.3.1  铝-铜引线键合
    5.3.2  含铜的铝键合焊盘
    5.3.3  铜-金引线键合系统
    5.3.4  钯-金和钯-铝引线键合系统
    5.3.5  银-铝引线键合系统
    5.3.6  铝-镍引线键合系统
    5.3.7  金-金、铝-铝、金-银，以及某些不常用的单金属键合系统
  附录5A  焊接不良的金-铝引线键合的快速失效
  附录5B  金-铝球形键合的热退化
  附录5C  键合相关的腐蚀反应

  参考文献
第6章  键合焊盘镀层技术及可靠性
  6-A  镀金层杂质和状态导致的键合失效
    6-A.1  镀金层
    6-A.2  特定的电镀杂质
    6-A.3  镀膜层中氢气渗入
      6-A.3.1  电阻漂移
    6-A.4  金膜层内部/表面金属杂质引发的失效
      6-A.4.1  概述
      6-A.4.2  镍
      6-A.4.3  铜
      6-A.4.4  铬
      6-A.4.5  钛
      6-A.4.6  锡
    6-A.5  镀金层标准
      6-A.5.1  关于可靠镀金层的建议
    6-A.6  自催化化学镀金
    6-A.7  非金镀层
    参考文献
  6-B  镍基镀层
    6-B.1  背景介绍
    6-B.2  化学镀工艺
      6-B.2.1  镀镍工艺
      6-B.2.2  镀钯工艺
      6-B.2.3  镀金工艺
    6-B.3  键合焊盘镀层—引线键合工艺窗口与可靠性
      6-B.3.1  镍/金层
      6-B.3.2  镍/钯/金层
      6-B.3.3  镍/钯层
    6-B.4  等离子体清洗
    6-B.5  可直接键合的铜层
    参考文献
第7章  清洗
  7.1  引言
    7.1.1  分子级清洗方法
    7.1.2  紫外线-臭氧清洗
    7.1.3  等离子体清洗
    7.1.4  等离子体清洗机理
    7.1.5  分子级和溶剂清洗方法评估
    7.1.6  分子级清洗方法的问题
    7.1.7  抛光
  7.2  不同键合技术对表面污染的敏感性
  附录7A  等离子体清洗造成的电路损伤
  参考文献
第8章  引线键合中的力学问题
  8.1  弹坑
    8.1.1  引言
    8.1.2  键合设备特征及参数设置
    8.1.3  键合力
    8.1.4  键合工具引线-焊盘冲击力

    8.1.5  弹坑的成因—材料
    8.1.6  金属间化合物对弹坑的影响
    8.1.7  硅结节引发的弹坑
    8.1.8  多晶硅形成的弹坑
    8.1.9  砷化镓弹坑
    8.1.10  弹坑问题小结
  8.2  超声楔形键合点的跟部裂纹
  8.3  加速度、振动和冲击对空腔封装的影响
    8.3.1  引线键合可靠性的离心试验
    8.3.2  超声清洗、运载火箭热冲击、振动等对空腔封装引线键合的影响
    8.3.3  冲击和振动对引线键合的影响（长引线的问题）
  8.4  功率和温度循环对引线键合的影响
  附录8A  断裂韧度
  附录8B  引线键合机参数的实验设计（DOE）
  参考文献
第9章  先进引线键合技术
  9.1  高良率、更细节距引线键合和特定线弧的技术及问题
    9.1.1  现代高良率引线键合技术介绍
    9.1.2  高良率键合的要求（金属层表面、硬度、清洁度）
    9.1.3  键合设备及其管控
    9.1.4  少数键合的可靠性（小样本量统计）
    9.1.5  封装相关的键合良率问题
    9.1.6  潜在的良率问题和解决方案
    9.1.7  其他影响器件良率的因素
    9.1.8  线弧
    9.1.9  细节距球形和楔形键合
    9.1.10  细节距键合的可靠性和测试问题
    9.1.11  高良率和细节距键合的结论
  9.2  PCB、挠性板、BGA、MCM、SIP、软基材器件和高性能系统中的引线键合
    9.2.1  引言
    9.2.2  薄膜介质基板的键合
    9.2.3  层压基板的键合
    9.2.4  增层
    9.2.5  聚合物基板的材料性能对引线键合的影响
    9.2.6  高性能系统封装中引线键合的其他注意事项
    9.2.7  典型封装/板中导体金属结构的趋肤效应
    9.2.8  小结
  9.3  极端温度/环境中的引线键合
    9.3.1  引言
    9.3.2  高温环境互连要求
    9.3.3  低温环境互连要求
    9.3.4  极端温度下的封装效应
    9.3.5  小结
  附录9A  引线键合机拱弧
    9A.1  引言
    9A.2  机器的运动和轨迹
    9A.3  线弧形状
    9A.4  预弯曲
    9A.5  CSP和BGA线弧
    9A.6  堆叠芯片和多芯片封装

    9A.7  瓷嘴形成低线弧
    9A.8  瓷嘴形状及其对拖拽/摩擦的影响
    9A.9  引线的作用
    9A.10  球形凸点和钉头凸点
    9A.11  刚度-杨氏模量
  参考文献
第10章  铜/低介电常数（Cu/Lo-k）器件—键合和封装
  10.1  引言
  10.2  Cu/Lo-k技术
    10.2.1  Lo-k电介质
    10.2.2  铜键合焊盘的表面保护层和可键合性镀层
  10.3  集成电路Lo-k材料上铜焊盘的引线键合
    10.3.1  Lo-k倒装芯片损伤
  10.4  结论
  参考文献
第11章  引线键合工艺建模与仿真
  11.1  引言
  11.2  假设、材料性能和分析方法
  11.3  不同参数的引线键合工艺
    11.3.1  超声振幅的影响
    11.3.2  超声频率的影响
    11.3.3  摩擦系数的影响
    11.3.4  键合焊盘厚度的影响
    11.3.5  焊盘结构的影响
    11.3.6  键合后衬底冷却温度建模
    11.3.7  小结
  11.4  有源区上方键合焊盘的引线键合与晶圆探针测试的影响比较
    11.4.1  探针测试模型
    11.4.2  探针测试建模
    11.4.3  探针测试与引线键合建模
    11.4.4  小结
  11.5  层压基板上的引线键合
    11.5.1  问题定义和材料属性
    11.5.2  模型仿真结果与讨论
    11.5.3  实验结果
    11.5.4  小结
  参考文献

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