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倒装芯片缺陷无损检测技术


作者:
廖广兰 史铁林 汤自荣
定价:
98.00元
ISBN:
978-7-04-051589-3
版面字数:
330.000千字
开本:
16开
全书页数:
暂无
装帧形式:
精装
重点项目:
暂无
出版时间:
2019-12-27
读者对象:
学术著作
一级分类:
自然科学
二级分类:
机械工程
三级分类:
通用

集成电路(integrated circuit,IC)制造业是电子信息技术发展的核心与基础,是关乎国家利益和最新科技的战略性产业。我国是IC 产品制造和消费大国,但目前,在IC 制造技术和关键装备方面,还没有形成从基础研究、技术开发到产业化的自主创新体系。微电子封装互连是IC 后道制造中难度最大也最为关键的环节,对IC 产品的体积、成本、性能和可靠性等都有重要影响。随着IC 封装向系统级集成和小型化、轻薄化方向发展, 焊球尺寸和间距不断减小,封装密度得到了极大提高。然而,芯片功耗与功率密度也随之增大,尺度效应和表面效应更加明显,热/ 应力失配更加严重,更容易导致应力过分集中而发生键合失效。因此,为了提高倒装焊芯片的可靠性,必须研究高密度倒装焊缺陷检测的新技术和新方法。

本书共分为5 章。第1 章是倒装芯片缺陷检测概述,主要介绍倒装焊封装技术的产生、发展与常规的缺陷诊断技术。第2 章是基于主动红外的倒装芯片缺陷检测,将主动红外检测技术应用于倒装芯片缺陷检测中。采用非接触方式对芯片施加热激励,并辅以主动红外探测进行缺陷诊断,使之适用于倒装芯片内部隐藏的缺陷的检测。第3 章是基于激光多普勒超声激振的倒装芯片缺陷检测,主要以倒装焊焊点的典型缺陷为诊断对象,将超声激励、激光扫描测振和振动分析相结合,用于焊点缺陷诊断,可有效实现典型缺陷的识别与定位。第4 章是基于高频超声的倒装芯片缺陷检测,主要是基于超声波传播机理,利用高频超声回波检测技术,对倒装焊芯片缺球、裂纹等经典缺陷以及高密度的自制Cu 凸点倒装键合样片缺陷进行无损检测,结合机器学习理论,对倒装焊缺陷进行智能识别。第5 章是基于X 射线的倒装芯片凸点和TSV 缺陷检测,具体针对三维集成中微凸点缺失缺陷和TSV 孔洞缺陷,提出基于X 射线透射图像结合SOM 神经网络的缺陷检测方法,从图像采集、图像分割与特征提取、SOM 网络训练与预测以及缺陷定位等方面着手进行系统研究。

本书较为全面、系统、深入地反映了当今国际上前沿的倒装芯片缺陷检测技术,并在检测理论、检测方法以及缺陷智能识别等方面作了详细论述。本书对这一领域的广大科研、生产工作者可提供较强的实用参考,对我国的微电子封装缺陷检测技术向更高阶段的发展起到推动作用。

  • 前辅文
  • 第一章 概述
    • 1.1 引言
    • 1.2 倒装焊封装技术
      • 1.2.1 微电子封装技术发展历程
      • 1.2.2 倒装焊封装工艺
      • 1.2.3 倒装焊封装技术的发展及其可靠性
    • 1.3 倒装焊缺陷诊断技术
      • 1.3.1 光学检测技术
      • 1.3.2 X 射线检测技术
      • 1.3.3 主动红外热探测技术
      • 1.3.4 激光多普勒测振检测技术
      • 1.3.5 超声波检测技术
      • 1.3.6 其他检测技术
    • 参考文献
  • 第二章 基于主动红外的倒装芯片缺陷检测
    • 2.1 红外无损检测基本理论
      • 2.1.1 傅里叶定律
      • 2.1.2 斯特藩-玻尔兹曼定律
      • 2.1.3 普朗克定律
    • 2.2 主动红外检测技术
      • 2.2.1 红外脉冲无损检测
      • 2.2.2 红外锁相无损检测
      • 2.2.3 红外脉冲相位无损检测
    • 2.3 基于主动红外的倒装芯片无损检测方法
    • 2.4 基于主动红外的倒装芯片缺陷检测仿真分析
      • 2.4.1 有限元分析以及计算流体动力学软件
      • 2.4.2 问题分析
      • 2.4.3 模型建立
      • 2.4.4 仿真结果
    • 2.5 基于主动红外热图像的倒装芯片缺陷检测研究
      • 2.5.1 实验平台搭建
      • 2.5.2 倒装芯片缺球缺陷检测基本方法
      • 2.5.3 直径μm 的焊球缺陷检测
      • 2.5.4 直径μm 的焊球缺陷检测
      • 2.5.5 倒装芯片裂纹缺陷检测
    • 参考文献
  • 第三章 基于激光多普勒超声激振的倒装芯片缺陷检测
    • 3.1 倒装焊焊点缺失诊断研究
      • 3.1.1 焊点缺失理论建模及分析
      • 3.1.2 焊点缺失的有限元仿真分析
      • 3.1.3 倒装焊缺陷检测系统构建
      • 3.1.4 焊点缺失芯片共振频率分析
      • 3.1.5 焊点缺失芯片时域特征分析
      • 3.1.6 焊点缺失芯片时频联合分析
    • 3.2 倒装焊虚焊缺陷诊断研究
      • 3.2.1 虚焊及其形成原因
      • 3.2.2 虚焊芯片仿真分析
      • 3.2.3 虚焊芯片实验模态分析
      • 3.2.4 虚焊芯片频谱分析
    • 3.3 倒装焊裂纹缺陷诊断研究
      • 3.3.1 倒装焊裂纹样片制作
      • 3.3.2 裂纹芯片模态分析
      • 3.3.3 LMD 方法在裂纹诊断中的应用
    • 3.4 基于频域分析的面阵型倒装芯片缺陷检测研究
      • 3.4.1 面阵型实验芯片
      • 3.4.2 面阵型倒装芯片缺陷检测研究
    • 3.5 基于时/频域特征分析的周边型倒装芯片缺陷识别研究
      • 3.5.1 周边型实验芯片
      • 3.5.2 基于时域特征分析的周边型倒装芯片缺陷检测研究
      • 3.5.3 基于频域特征分析的周边型倒装芯片缺陷检测研究
      • 3.5.4 时域频域特征结合的缺陷识别
    • 参考文献
  • 第四章 基于高频超声的倒装芯片缺陷检测
    • 4.1 高频超声缺陷检测理论研究
      • 4.1.1 超声波传播原理
      • 4.1.2 倒装焊芯片高频超声检测有限元建模仿真
      • 4.1.3 倒装焊芯片缺陷对高频超声波传播的影响
    • 4.2 倒装焊芯片缺球缺陷诊断研究
      • 4.2.1 倒装焊芯片缺球缺陷及其产生原因
      • 4.2.2 倒装焊芯片缺球缺陷引入
      • 4.2.3 倒装焊芯片高频超声检测
      • 4.2.4 超声图像获取
      • 4.2.5 基于相关系数法的超声图像分割
      • 4.2.6 倒装焊芯片C 扫描图像的特征提取与分析
      • 4.2.7 基于BP 网络的缺球缺陷智能识别
      • 4.2.8 基于支持向量机的缺球缺陷智能识别
    • 4.3 倒装焊芯片裂纹缺陷诊断研究
      • 4.3.1 倒装焊芯片高频超声时域回波信号特征提取
      • 4.3.2 高频超声回波信号采集
      • 4.3.3 高频超声回波信号时域特征提取
      • 4.3.4 高频超声回波信号频域特征提取
      • 4.3.5 高频超声回波信号小波包能量谱
      • 4.3.6 基于SVM 的倒装焊样片缺陷智能识别
    • 4.4 高密度倒装键合样片缺陷检测
      • 4.4.1 实验样片制备
      • 4.4.2 高密度倒装键合样片超声图像分割
      • 4.4.3 基于BP 网络的高密度倒装键合样片缺陷的智能识别
    • 参考文献
  • 第五章 基于X 射线的倒装芯片凸点和TSV 缺陷检测
    • 5.1 X 射线检测方法概述
    • 5.2 键合微凸点缺失缺陷检测技术研究
      • 5.2.1 键合微凸点X 射线图像采集
      • 5.2.2 键合微凸点图像分割
      • 5.2.3 键合微凸点区域特征提取及分析
      • 5.2.4 基于SOM 神经网络的键合微凸点缺失缺陷检测
    • 5.3 单层芯片TSV 孔洞缺陷检测
      • 5.3.1 单层芯片TSV 的X 射线图像采集
      • 5.3.2 单层芯片TSV 图像分割与特征提取
      • 5.3.3 基于SOM 神经网络的TSV 孔洞缺陷检测
      • 5.3.4 单层芯片TSV 孔洞缺陷定位
    • 5.4 堆叠样片TSV 孔洞缺陷检测
      • 5.4.1 堆叠样片TSV 的X 射线图像采集
      • 5.4.2 堆叠样片TSV 图像分割与特征提取
      • 5.4.3 基于SOM 神经网络的TSV 孔洞缺陷检测
      • 5.4.4 堆叠样片TSV 孔洞缺陷定位
  • 参考文献

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