三维高密度微组装技术及其相关工艺

第一章 概述

1.1三维高密度微组装的技术内涵

  1.1.1什么是三维高密度微组装技术？

  1.1.2三维高密度微组装技术与芯片三维集成技术的关系

  1.1.3三维高密度微组装技术与系统集成技术的关系

1.2三维高密度微组装的相关技术名词术语

  1.2.1SIP、SOP、SOC、WSI、WLP及其应用特点

  1.2.2什么是TSV和HDI？

  1.2.3.SIP（或SOP）与MCM-V的异同

1.3三维高密度微组装技术的优点及驱动力

第二章 三维高密度微组装的技术路径和结构类型

2.1三维高密度微组装的技术路径

  2.1.1 半导体芯片叠层组装（含晶圆片及单芯）

  2.1.2  2D-MCM叠层组装

  2.1.3  2D-MCM与叠装芯片的混合组装

2.2三维高密度微组装的结构类型

  2.2.1封装的芯片叠装结构

  2.2.2裸芯片叠装结构

  2.2.3 2D-MCM叠装结构

  2.2.4内埋置芯片型叠装结构

  2.2.5 半导体晶圆片的叠装结构

第三章 三维高密度微组装技术在整机系统中的应用

3.1世界著名公司的三维高密度微组装技术应用概况（一览表）

3.2三维高密度微组装技术在宇航、通信、雷达等领域的应用实例

  3.2.1三维高密度微组装技术在宇航用计算机系统中的应用例

  3.2.2三维高密度微组装技术在相控阵雷达T⁄R组件的应用例

  3.2.3三维高密度微组装技术在通信领域中的应用例

第四章 2D-MCM高密度叠装工艺技术

4.1 MCM-C叠装垂直互连工艺

  4.1.1陶瓷基板和隔离垫块的通孔形成及其填孔工艺

  4.1.2隔离垫块焊料球和凸点垂直互连及其材料选择

  4.1.3 TAB载带垂直互连工艺

  4.1.4 LTCC（HTCC）基板凸点（焊料或Au）垂直互连工艺

4.2 MCM-D（含MCM-Si）三维叠装工艺

  4.2.1薄膜基板（Al2O3、AlN或金刚石）和硅基板通孔形成及其填充工艺

  4.2.2硅基板材料选择及其表面处理

  4.2.3芯片上凸点的形成及其垂直互连工艺

  4.2.4基板边缘三维垂直互连工艺

  4.2.5 MCM-Si叠装中丝键合互连

  4.2.6芯片埋置型三维叠装工艺

    4.2.6.1硅基芯片埋置型叠装工艺流程

    4.2.6.2硅基薄膜多层布线工艺

第五章 半导体裸芯片及晶圆片的三维高密度叠装工艺

5.1半导体裸芯片叠层组装的垂直互连工艺

  5.1.1细间距丝键合垂直互连工艺

  5.1.2 TAB载带垂直互连

  5.1.3多种工艺结合的三维垂直互连

5.2晶圆片的硅通孔（TSV）及微凸点垂直互连工艺

  5.2.1高深宽比通孔的形成及减薄工艺

    5.2.1.1反应离子深刻蚀法（DRIE）

    5.2.1.2激光刻蚀法

    5.2.1.3晶圆片减薄工艺

  5.2.2通孔侧壁淀积介质（SiO2或Si3N4）和粘附层/阻挡层

    5.2.2.1通孔侧壁淀积介质的目的、材料和工艺方法

    5.2.2.2淀积粘附层/阻挡层目的、材料及工艺方法

  5.2.3淀积Cu种子层

    5.2.3.1淀积Cu种子层的目的

    5.2.3.2淀积Cu种子层的工艺方法（TSV盲孔电镀和通孔电镀）

  5.2.4微凸点制作

    5.2.4.1 Cu凸点工艺

    5.2.4.2 共晶微凸点工艺

  5.2.5叠层芯片之间的键合（粘附）

    5.2.5.1 SiO2直接键合

第六章 三维高密度微组装技术的发展前景、趋势及面临的问题

6.1三维高密度微组装技术的发展阶段

6.2三维高密度微组装技术应用领域的发展趋势

6.3三维高密度微组装技术面临的问题

  6.3.1技术问题

    6.3.1.1制造工艺

    6.3.1.2热设计和热管理

    6.3.1.3模型建立和设计规则

  6.3.2可靠性问题（可靠性设计及可靠性保证和可靠性检测试验）

  6.3.3成本问题（成品率、工艺流程、批量化生产）

第七章 芯片互连工艺技术

7.1. 芯片互连工艺的作用及类别

  7.1.1芯片互连工艺的主要作用

  7.1.2芯片互连工艺的类别

7.2. 丝键合工艺技术

  7.2.1 丝键合工艺的基本原理

  7.2.2 Au丝球焊工艺过程及其控制

  7.2.3 丝键合形变与键合强度的关系

  7.2.4 Al丝键合工艺及其键合能量与Al丝硬度（延展性）的关系

  7.2.5.丝键合强度与键合区金属化厚度、质量的关系

  7.2.6.PCB板丝键合工艺技术要求

  7.2.7叠层芯片组装中丝键合要求

  7.2.8自动键合工艺设备

7.3.带状引线键合工艺技术

  7.3.1.带状引线键合工艺特点和类型

  7.3.2.Au带键合与Au丝键合要求的区别

  7.3.3.带状引线键合的引线材料规格及键合设备

7.4.引线键合（丝和带键合）工艺质量控制

  7.4.1.Au丝和Al丝键合工艺质量控制要求

  7.4.2.键合质量要求

  7.4.3.宇航用微组装产品的丝键合要求

7.5.Au-Al金属间化合物对可靠性的影响及其案例

  7.5.1.Au-Al金属间化合物（IMC）的生成

  7.5.2 Au-Al金属间化合物对键合强度和可靠性影响的案例

7.6.影响引线键合强度的主要因素分析

  7.6.3.成膜基板键合区金属化的影响

  7.6.4.劈刀污染的影响及其劈刀的清洗方法

  7.6.5.元器件贴装质量及键合区所在部位的影响

  7.6.6.工作环境的影响

  7.6.7.脱键对可靠性的影响及其产生的主要原因

  7.6.8.“弹坑”产生的原因及其诊断

7.7 键合前的共晶焊及等离子清洗工艺

  7.7.1共晶焊工艺原理、优缺点及其设备

  7.7.2共晶焊工艺焊接材料及其选择

  7.7.3共晶焊工艺质量的控制要求

  7.7.4 等离子清洗的原理及其设备选型要点

  7.7.5 等离子清洗去除有机物和表面氧化物的机理

  7.7.6 等离子清洗有效性的评估方法

7.8 载带自动焊（TAB）工艺技术

  7.8.1.TAB工艺的优点及其适用场合

  7.8.2.TAB的组装结构类型

  7.8.3.TAB典型工艺流程及载带结构和材料

  7.8.4.TAB结构的凸点制作工艺

  7.8.5.TAB的内引线焊接（ILB）工艺

  7.8.6.TAB的外引线焊接（OLB）工艺

  7.8.7.TAB的返工（返修）工艺步骤

7.9.倒装焊（FCB）工艺技术

  7.9.1 FCB工艺的优点及FCB结构类型

  7.9.2 FCB的凸点制作工艺

  7.9.3 凸点芯片的倒装互连工艺

  7.9.4 FCB可靠性的控制要点以及返工工艺方法

  7.9.5 各向异性导电聚合物（ ACA）倒装互连工艺技术

  7.9.6 FCB芯片互连的填充材料及工艺方法

7.10 芯片互连工艺对微波特性影响

  7.10.1 芯片互连工艺与微波损耗的关系

  7.10.2 微波键合工艺的基本要求

  7.10.3 提高键合工艺应用频率的方法