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　　编辑推荐

　　适读人群 ：电子封装、材料、焊接专业本科生、研究生及工作者

　　这本《微电子焊接技术》由南京理工大学、南京航空航天大学联合江苏科技大学、哈尔滨工业大学编写，是在第1版的基础上，经过反复编写、审核、修改而成的。着重阐述了微电子焊接技术的发展、新型焊接工艺和材料的基础应用、相关缺陷问题的解决方法等。本次修订对近年来的封装材料及工艺进行了内容更新，尤其是增加了针对大功率器件封装的纳米颗粒键合技术的介绍。本书侧重微电子焊接的基础理论和实际应用，对相关领域的技术工作者和电子封装相关专业的本科生、研究生具有实用价值。

　　内容简介

　　《微电子焊接技术》为适应以5G为代表的现代通信技术发展过程中微纳器件研发、制造的需要，以钎焊连接原理为基础，从微电子焊接的基本概念、钎焊用材料及性能、钎焊及SMT工艺和应用等方面阐述了微电子器件制造过程中连接技术的发展以及连接材料无铅化带来的影响与应对措施。书中着重阐述了微电子器件连接的基础理论和实际应用，包括芯片焊接技术、表面组装(贴装)技术和焊点可靠性等内容。本书还结合现代纳米技术，介绍了纳米颗粒烧结连接技术，在附录中列出了典型封装结构、无铅钎料熔化温度范围测定方法和缩略语中英文对照表。

　　目录

　　前言

　　第1章 绪论1

　　11 概述1

　　111 微电子焊接的概念1

　　112 微电子封装与组装技术简介1

　　12 微电子焊接方法简介5

　　121 微电子焊接(微连接)的特点及连接对象5

　　122 常见的微电子焊接技术(微连接)6

　　13 微电子焊接材料的发展9

　　131 无铅化的提出及进程9

　　132 无铅钎料的定义与性能要求9

　　133 无铅钎料的研究现状及发展趋势10

　　14 电子组装无铅化存在的问题11

　　141 无铅材料的要求11

　　142 无铅工艺对电子组装设备的要求12

　　思考题13

　　答案14

　　参考文献14

　　第2章 芯片焊接技术16

　　21 引线键合技术16

　　211 引线键合原理16

　　212 引线键合工艺17

　　22 载带自动键合技术19

　　221 载带自动键合原理19

　　222 芯片凸点的制作19

　　223 内引线和外引线键合技术20

　　23 倒装芯片键合技术22

　　231 倒装芯片键合原理22

　　232 倒装芯片键合技术实现过程22

　　思考题25

　　答案26

　　参考文献26

　　第3章 软钎焊的基本原理28

　　31 软钎焊的基本原理及特点28

　　32 钎料与焊盘的氧化29

　　321 氧化机理29

　　322 液态钎料表面的氧化34

　　323 去氧化机制35

　　33 钎料的工艺性能37

　　331 润湿的概念37

　　332 影响钎料润湿作用的因素39

　　333 焊接性评定方法43

　　334 钎料工艺性能评价方法的新发展48

　　335 区域评判方法的扩展及完善49

　　336 异域评判方法的引用与创建50

　　34 微电子焊接的界面反应52

　　341 界面反应的基本过程52

　　342 界面反应和组织60

　　思考题66

　　答案66

　　参考文献67

　　第4章 微电子焊接用材料68

　　41 钎料合金68

　　411 电子产品对钎料的要求68

　　412 锡铅钎料69

　　413 无铅钎料74

　　42 钎剂(助焊剂)94

　　421 钎剂的要求94

　　422 钎剂的分类95

　　423 常用的钎剂96

　　424 钎剂的使用原则100

　　425 无钎剂软钎焊100

　　43 印制电路板的表面涂覆104

　　431 PCB的表面涂覆体系105

　　432 几种典型的PCB表面涂覆工艺比较105

　　44 电子元器件的无铅化表面镀层110

　　441 纯Sn镀层110

　　442 Sn-Cu合金镀层111

　　443 Sn-Bi合金镀层111

　　444 Ni-Pd和Ni-Pd-Au合金镀层111

　　思考题111

　　答案112

　　参考文献112

　　第5章 微电子表面组装技术116

　　51 概述116

　　511 SMT涉及的内容116

　　512 SMT的主要特点116

　　513 SMT与THT的比较117

　　514 SMT的工艺要求和发展方向118

　　52 SMT用软钎料、粘结剂及清洗剂118

　　521 软钎料118

　　522 粘结剂118

　　523 清洗剂121

　　53 表面组装元器件贴装工艺技术122

　　531 表面组装元器件贴装方法122

　　532 影响准确贴装的主要因素122

　　54 微电子焊接方法与特点127

　　541 概述127

　　542 波峰焊128

　　543 再流焊134

　　55 清洗工艺技术140

　　551 污染物类型与来源140

　　552 清洗原理142

　　553 影响清洗的主要因素143

　　554 清洗工艺及设备145

　　56 SMT的检测与返修技术149

　　561 检测技术概述149

　　562 SMT来料检测152

　　563 SMT组件的返修技术156

　　思考题160

　　答案160

　　参考文献160

　　第6章 微电子焊接中的工艺缺陷162

　　61 钎焊过程中的熔化和凝固现象162

　　611 焊点凝固的特点163

　　612 焊点凝固状态的检测手段163

　　62 焊点剥离和焊盘起翘164

　　621 焊点剥离的定义164

　　622 焊点剥离的发生机理165

　　623 焊点剥离的防止措施169

　　63 黑盘169

　　631 化学镍金的原理169

　　632 黑盘形成的影响因素及控制措施170

　　64 虚焊及冷焊172

　　641 概述172

　　642 虚焊173

　　643 冷焊175

　　65 不润湿及反润湿177

　　651 定义177

　　652 形成原理178

　　653 解决对策178

　　66 爆板和分层178

　　661 爆板的原因179

　　662 PCB失效分析技术概述181

　　663 热分析技术在PCB失效分析中的应用184

　　67 空洞185

　　671 空洞的形成与分类185

　　672 空洞的成因与改善186

　　673 球窝缺陷188

　　674 抑制球窝缺陷的措施190

　　思考题190

　　答案190

　　参考文献190

　　第7章 焊点的可靠性问题194

　　71 可靠性概念及影响因素194

　　711 可靠性概念194

　　712 可靠性研究的范围196

　　72 焊点的热机械可靠性196

　　721 加速试验方法197

　　722 可靠性设计的数值模拟198

　　73 电迁移特性207

　　731 电迁移的定义207

　　732 不同钎料的电迁移特性207

　　74 锡晶须210

　　741 无铅钎料表面锡晶须的形貌210

　　742 生长过程驱动力及动力学过程211

　　743 锡晶须生长的抑制213

　　744 锡晶须生长的加速实验214

　　思考题215

　　答案215

　　参考文献215

　　第8章 纳米颗粒烧结连接219

　　81 高温无铅软钎料研究现状219

　　82 纳米Ag颗粒烧结的提出220

　　83 纳米Ag颗粒烧结接头的性能影响因素221

　　831 钎料膏成分改进221

　　832 烧结工艺221

　　84 镀层金属对烧结接头的影响222

　　思考题224

　　答案224

　　参考文献225

　　附录227

　　附录A 典型封装结构227

　　附录B 无铅钎料熔化温度范围测定方法229

　　附录C 缩略语中英文对照231

　　前言/序言

　　随着半导体微电子工业技术的进步，世界各国的电子工业技术获得了空前的发展。同时世界各大半导体电子公司纷纷来华投资建厂，尤以“长三角”和“珠三角”为代表的产业区域更为突出。微电子封装技术作为半导体产业的支柱之一，是现代信息社会不可缺少的产业基石，不但涉及众多的新工艺、新技术，还涉及层出不穷的新型功能材料，给材料科学与工程研究带来了不少新课题和发展创新的机遇，为其他专业的科研创新也提供了许多新方法、新途径。

　　微电子焊接技术是电子产品先进制造技术中的关键一环，是电子产品制造中电气互连的核心技术之一，是电子封装与组装发展到现阶段的代表技术，是电路模块微间距组装互联、微组件或微系统组装互连的关键技术手段，是传统芯片连接技术、器件封装技术与表面组装技术、立体组装技术等融合发展起来的一项跨学科综合性高新技术。

　　随着我国电子封装产业的快速发展，行业对微电子焊接技术的人才需求也非常迫切，因此急需微电子焊接技术方面的书籍。

　　本书由南京理工大学、南京航空航天大学联合江苏科技大学、哈尔滨工业大学编写，着重阐述了微电子焊接技术的发展、新型焊接工艺和材料的基础应用、相关缺陷问题的解决方法等。本次修订对近年来的封装材料及工艺进行了内容更新，尤其是增加了针对大功率器件封装的纳米颗粒键合技术的介绍。本书侧重微电子焊接的基础理论和实际应用，对相关领域的技术工作者和电子封装相关专业的本科生、研究生具有实用价值。

　　本书引用了大量国内外研究成果，尽可能地向读者展示国内外相关领域的最新进展，在此对原作者表示感谢。为便于读者阅读，以附录的形式给出了“缩略语中英文对照”和“典型封装结构”，供读者参考。

　　在本书的再版过程中，张亮教授、王小京副教授、范太坤硕士以及博士研究生刘露、王剑豪等人做了大量的资料收集和整理工作，对于他们付出的劳动，在此表示感谢。

　　由于作者水平有限，不妥或谬误之处在所难免，期望广大读者批评指正，以便进一步修改和完善。

　　薛松柏