微电子器件及封装的建模与仿真 pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:科学

作者:刘勇//梁利华//曲建民

出品人:

页数:248

译者:

出版时间:2010-6

价格:50.00元

装帧:

isbn号码:9787030279699

丛书系列:

图书标签:

微电子
必读
半导体物理学
微电子
器件
封装
建模
仿真
集成电路
电子设计
EDA
SPICE
可靠性

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具体描述

《微电子器件及封装的建模与仿真》全面描述了微电子封装领域所涉及的建模与仿真的基本理论、方法和实际应用。全书从微电子封装的发展历程和微电子封装的建模与仿真开始，依次介绍了微电子封装的热管理模型，微电子封装的协同设计及仿真自动化，微电子封装热、结构建模中的基本问题，微电子封装模型、设计参数与疲劳寿命，微电子封装组装过程的建模，微电子封装可靠性与测试建模，高级建模与仿真技术等电子封装领域的前沿问题。

《微电子器件及封装的建模与仿真》在体系上力求合理、完整，并由浅入深地阐述封装技术的各个领域；在内容上接近于封装行业的实际生产技术。通过阅读《微电子器件及封装的建模与仿真》，读者能较容易地认识封装行业，理解封装技术和工艺流程，了解先进封装技术的建模与仿真。

《微电子器件及封装的建模与仿真》可作为从事微电子封装行业人员的参考资料，也可供高等院校相关专业研究生和高年级本科生学习参考。

好的，以下是一本关于“光电子集成与高速通信系统设计”的图书简介： --- 图书名称：光电子集成与高速通信系统设计内容简介在信息时代飞速发展的今天，数据传输速率的需求正以前所未有的速度增长。面对当前电子器件在集成度、功耗和速度方面日益显现的物理瓶颈，光子学已成为实现下一代高速信息基础设施的关键技术。本书《光电子集成与高速通信系统设计》旨在系统、深入地探讨如何将光学器件与电子电路集成，构建高效、大带宽、低延迟的光通信系统，并详细阐述从器件原理到系统集成的全流程设计方法。本书内容覆盖了光电子集成领域的前沿理论、关键技术以及实际工程应用，特别侧重于硅光子学（Silicon Photonics）作为主流集成平台的技术路线、器件设计与系统级优化。全书结构严谨，逻辑清晰，力求为相关领域的科研人员、工程师和高年级学生提供一本兼具理论深度与工程实用性的参考指南。 --- 第一部分：光电子集成基础与材料平台本部分着重于为后续系统设计打下坚实的理论与材料基础。 1. 光电子集成技术概览与发展趋势：概述了光通信系统的发展历程、当前面临的挑战（如摩尔定律的终结、功耗墙），并详细比较了不同集成技术平台（如InP、GaAs、硅基等）的优劣势。重点分析了硅光子学平台在规模化制造、与CMOS工艺兼容性方面的核心竞争力。 2. 关键光波导结构与器件原理：深入剖析了光集成电路（PIC）的核心构建模块——光波导。内容涵盖了介质波导、金属波导的基本传输特性、损耗机制及耦合效率。详细介绍了用于光信号调制、滤波和路由的集成无源器件（如多模干涉耦合器MZI、环形谐振器RAC）的设计原理、耦合理论及优化策略。 3. 核心光有源器件的集成：有源器件是光电子集成系统的核心。本书详细阐述了高效光吸收体、集成激光器（如硅基DBR激光器、异质结集成激光器）的物理机制、性能指标（如阈值电流、边模抑制比）以及在PIC上的光/电耦合设计。同时，对高速光电探测器（如PIN、APD）的带宽限制、响应速度的提升方法进行了深入探讨。 4. 先进封装与光电互连：讨论了将光路与电路由高密度、低损耗方式连接起来的关键技术。包括光电混合集成（Hybrid Integration）的实现路径、热管理策略，以及用于芯片级互连的片上光纤耦合器（如光栅耦合器、边缘耦合器）的设计优化，以最小化插入损耗和提高良率。 --- 第二部分：高速调制与信号处理本部分聚焦于如何将电信号高效、高速地转化为光信号，并对传输过程中失真的信号进行恢复与增强。 5. 高速调制器设计与优化：详细分析了电光调制器（EOM）的工作原理，特别是基于载流子效应的马赫-曾德尔调制器（MZM）和基于载流子/自由载流子效应的载流子注入调制器（SIM）。研究了如何通过优化电极结构（如行波电极设计）和材料特性来提高调制带宽，降低半波电压，并抑制色散效应。 6. 驱动电路与接口技术：高速光调制器的性能严重依赖于前端的电子驱动电路。本章探讨了用于驱动调制器的跨阻抗放大器（TIA）和限幅放大器（LA）的设计挑战，重点分析了如何在高频段保持信号的完整性（SI）和电源完整性（PI），确保调制信号的眼图质量。 7. 偏置与控制电路：讨论了维持调制器工作在线性区域所需的精确直流偏置技术、温度补偿机制以及反馈控制回路的设计，以应对环境温度变化对器件特性漂移的影响。 --- 第三部分：高速光通信系统与网络架构本部分将器件和模块的知识提升至系统层面，探讨高性能光通信网络的构建原理。 8. 密集波分复用（DWDM）与通道技术：阐述了DWDM系统的核心概念，包括波长选择、复用/解复用技术（如热光可调谐滤光片、阵列波导光栅AWG）。重点分析了如何利用片上集成滤波器和耦合器实现紧凑型的片上DWDM系统。 9. 信号完整性与补偿技术：在高速光纤传输中，色散和非线性效应是限制传输距离和速率的主要因素。本章详细介绍了数字信号处理（DSP）在光通信中的应用，包括色散补偿（DCM）、偏振模色散（PMD）补偿以及非线性效应抑制的算法原理与硬件实现。 10. 互连系统与数据中心光模块：聚焦于短距离、高带宽的光互连应用，如数据中心内部的CPO（Co-Packaged Optics）架构。分析了QSFP-DD、OSFP等高速光模块的物理层设计要求、热设计规范，以及实现400G/800G速率的短距离光通信链路的系统功耗优化策略。 11. 可重构光网络与流量调度：探讨了基于光开关（如MEMS、SOA、热光开关）的可重构光分插复用器（ROADM）和光交叉连接（OXC）的设计，以支持灵活的动态网络配置和波长动态分配需求。 --- 本书不仅覆盖了光电子集成领域的前沿技术，还紧密结合了当前高速通信系统（如5G回传、下一代数据中心互连）的实际工程需求，理论与实践并重，是深入理解和掌握光电子系统设计与实现不可多得的专业参考书。 ---

作者简介

目录信息

Forewords译序前言第1章概论 1.1 微电子封装技术 1.1.1 三级微电子封装 1.1.2 微电子封装技术的发展 1.2 微电子功率器件及封装的进展和趋势 1.2.1 分立器件封装的发展趋势 1.2.2 功率集成电路封装的进展 1.2.3 功率系统级封装/三维封装的进展 1.3 建模与仿真在半导体产业中的作用 1.4 微电子封装建模与仿真的进展参考文献第2章微电子封装的热管理模型 2.1 封装中的热管理 2.1.1 热管理概述 2.1.2 热管理的重要性 2.1.3 热管理技术 2.2 热传导原理和封装热阻 2.2.1 传热学基础 2.2.2 封装热阻 2.2.3 封装热阻的工业标准 2.2.4 封装热阻的测试 2.3 JEDEC标准、元器件与电路板系统 2.3.1 JEDEC标准 2.3.2 元器件与电路板系统 2.4 稳态与瞬态热分析 2.4.1 BGA封装结构 2.4.2 BGA的有限元模型 2.4.3 BGA的稳态热分析 2.4.4 BGA的瞬态热分析 2.5 封装中的热设计方法 2.5.1 SOI芯片的传热分析 2.5.2 热网络法 2.5.3 分析结果比较 2.6 功率芯片的热分析仿真与测试对比 2.6.1 功率芯片的热测试 2.6.2 功率芯片的热分析仿真 2.6.3 结果比较参考文献第3章微电子封装的协同设计及仿真自动化 3.1 协同设计及仿真自动化的介绍 3.2 湿气分析理论 3.2.1 湿气扩散分析 3.2.2 湿气膨胀应力分析 3.2.3 蒸汽压力分析 3.2.4 等效热应力分析 3.3 微电子封装仿真自动化系统 3.3.1 工程应用实例——热传导和热应力分析 3.3.2 工程应用实例——湿气扩散和湿应力分析 3.3.3 工程应用实例——蒸汽压力分析 3.4 MLP 6×6封装模型的仿真实验设计(DOE) 参考文献第4章微电子封装热、结构建模中的基本问题 4.1 界面韧性问题 4.1.1 测量界面韧性的相位角方法 4.1.2 聚合物-金属界面的界面失效与黏结失效分析 4.1.3 湿气对界面黏结与裂纹失效的影响 4.2 导电胶的失效包络线的表征分析 4.3 导电胶的疲劳行为问题 4.3.1 试验方案 4.3.2 试验分析 4.3.3 疲劳寿命预测 4.3.4 疲劳失效机理 4.4 锡球合金的蠕变行为分层建模与仿真 4.4.1 分层建模 4.4.2 小尺度模型 4.4.3 大尺度模型 4.5 一种计算混合应力强度因子的积分方法 4.5.1 断裂参数 4.5.2 交互积分 4.5.3 域积分 4.5.4 数值验证参考文献第5章微电子封装模型、设计参数与疲劳寿命 5.1 三维与二维有限元模拟的比较 5.1.1 有限元模型 5.1.2 有限元分析结果的对比 5.1.3 三维与二维有限元分析结果的比较 5.2 芯片尺寸的设计参数 5.3 PCB尺寸对倒装芯片翘曲的影响 5.4 设计材料参数的选取 5.5 封装设计对疲劳寿命的影响 5.5.1 疲劳寿命预测方法 5.5.2 试验分析 5.5.3 MicroBGA和CSP设计模型的评估参考文献第6章微电子封装组装过程的建模 6.1 封装组装过程的介绍 6.2 前道装配工艺建模 6.2.1 晶圆薄化技术 6.2.2 晶圆薄膜加工过程 6.2.3 探针电测 6.2.4 芯片拾取过程 6.2.5 芯片贴装过程 6.2.6 引线键合过程 6.3 后道装配工艺建模 6.3.1 注塑成型 6.3.2 封装器件分离 6.4 封装组装过程对产品可靠性的影响 6.4.1 热循环和功率循环的影响 6.4.2 尺寸变化的影响参考文献第7章微电子封装可靠性与测试建模 7.1 封装可靠性和失效分析 7.2 预处理测试的建模 7.2.1 塑料封装的吸湿问题 7.2.2 预处理建模实例 7.3 热循环试验建模 7.3.1 叠层芯片球栅阵列尺寸封装模型介绍 7.3.2 模型边界条件及热循环加载条件 7.3.3 寿命预测方法实现 7.3.4 结果分析 7.4 功率循环试验建模 7.4.1 芯片尺寸封装模型的介绍 7.4.2 基于流体力学对流系数公式的热分析模拟 7.4.3 基于经验对流系数公式的热分析模拟 7.4.4 CSP热应力应变分析及疲劳寿命预测 7.5 跌落试验建模 7.5.1 显式模型与隐式模型 7.5.2 Input-G模拟方法 7.5.3 模拟过程与结果 7.5.4 参数研究 7.6 弯曲试验建模 7.6.1 基本理论 7.6.2 模拟过程 7.6.3 模拟结果 7.7 封装体分层建模 7.7.1 基本的分层公式 7.7.2 多重裂纹的有限元建模 7.7.3 模拟结果分析 7.8 芯片钝化表层的开裂分析 7.8.1 模型结构 7.8.2 钝化层的开裂问题分析参考文献第8章高级建模与仿真技术 8.1 高级建模与仿真技术介绍 8.1.1 单元的生死技术 8.1.2 子模型技术 8.1.3 用户可编程特性 8.2 多物理场耦合建模(直接耦合和间接耦合) 8.2.1 耦合场分析的定义 8.2.2 耦合场分析的类型 8.3 电迁移仿真——原子散度法(AFD) 8.3.1 电迁移简介 8.3.2 基于AFD法的互连系统仿真理论 8.3.3 AFD法的计算流程 8.3.4 金属互连的电迁移分析结果 8.4 电迁移仿真——原子密度积分方程 8.4.1 原子密度重分布算法 8.4.2 算法验证 8.4.3 迁移空洞演化算法 8.4.4 SWEAT结构的电迁移研究 8.4.5 CSP结构的电迁移研究参考文献
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读后感

评分☆☆☆☆☆

经常在公司内网看到Yong Liu 团队的reliability report，Yong是IEEE的fellow，也是仙童/安森美半导体的首席科学家之一，作者的linkedin 资料在此： [https://www.linkedin.com/in/yong-liu-0abb198] Leader of Fairchild global modeling and analysis team for advanced analo...

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用户评价

评分☆☆☆☆☆

读完《微电子器件及封装的建模与仿真》，我最大的感受就是这是一本“干货满满”的书，没有丝毫的“水分”。作者在书中倾注了大量的心血，将自己多年的研究成果和实践经验毫无保留地分享出来。书中大量的公式和推导，都是基于严格的物理原理，严谨而有说服力。我尤其对书中关于“实验验证”的强调印象深刻。作者反复强调，仿真结果的有效性最终需要通过实验来验证。只有将仿真与实验相结合，才能真正地理解和掌握建模与仿真技术。这种严谨的科学态度，让我对这本书更加信服。我之前在阅读一些技术书籍时，常常会遇到一些“似是而非”的理论，让人难以辨别其真伪。这本书则完全不同，它以扎实的理论基础和丰富的实践案例，赢得了我的高度赞赏。这本书无疑是我近年来阅读过的最优秀的技术书籍之一，它不仅提升了我的专业知识，也让我对科学研究的严谨性和重要性有了更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

《微电子器件及封装的建模与仿真》这本书让我深刻理解到，微电子技术的发展离不开建模与仿真技术的不断进步。书中对历史上的经典模型和仿真方法进行了回顾，也对未来的发展趋势进行了展望。作者认为，随着技术的不断发展，对模型精度和仿真效率的要求将越来越高，因此，新的建模理论和仿真算法将是未来研究的重点。我尤其对书中关于“模型与现实的差距”的讨论感到触动。尽管我们在不断努力提高模型的准确性，但模型始终是对现实世界的简化。如何最大限度地减小模型与现实之间的差距，并有效地量化这种差距带来的不确定性，是建模与仿真领域面临的永恒挑战。这本书的出现，为我提供了一个宏观的视角来审视微电子技术的发展历程，也让我认识到，只有不断探索和创新，才能在激烈的科技竞争中保持领先地位。

评分☆☆☆☆☆

这本书在封装建模与仿真方面的贡献更是让我受益匪浅。封装作为连接芯片与外部世界的桥梁，其重要性不言而喻，但往往是设计过程中容易被忽视的环节。《微电子器件及封装的建模与仿真》这本书则给了封装足够的重视。它详细介绍了各种封装技术的建模方法，从传统的DIP、SOP，到现代的BGA、CSP，再到更为先进的3D封装和扇出型封装，书中都给出了相应的建模思路和仿真流程。对于热阻、电迁移、机械应力等封装失效机理，书中进行了深入的分析，并给出了相应的仿真模型。我特别欣赏书中关于热仿真部分的论述，包括热源模型、传热模型、散热模型等，以及如何利用FEA/CFD等工具进行热应力分析，这对于解决器件过热问题至关重要。同时，书中也涉及了电磁兼容性（EMC）和信号完整性（SI）在封装层面的建模与仿真，这在高速通信和高频器件设计中是不可或缺的。作者详细阐述了封装结构对信号反射、串扰、损耗等的影响，并提供了优化封装设计的建议。我之前对于封装的理解更多是停留在物理结构的层面，这本书让我认识到，封装的电气性能、热性能、机械性能都需要进行精密的建模和仿真，才能确保整个系统的稳定可靠运行。书中关于不同封装材料的特性描述，以及如何将这些材料特性融入到仿真模型中，也为我们提供了实用的指导。这让我意识到，封装设计不再仅仅是工艺问题，更是集成电路设计中一个不可或缺的组成部分，需要与芯片设计紧密协同。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排也相当合理，逻辑清晰，层层递进。《微电子器件及封装的建模与仿真》从基础的器件物理原理讲起，逐步深入到复杂的建模方法和仿真应用。作者在每个章节的开头都会给出清晰的学习目标，并在章节结尾进行总结，帮助读者巩固知识。我特别喜欢书中穿插的“案例分析”部分，通过对实际产品的仿真过程进行详细解析，让读者能够更好地理解理论知识在实际中的应用。这些案例涵盖了从CPU、GPU到射频器件、功率器件等多种类型，内容丰富，具有很强的指导意义。我之前在学习过程中，常常会遇到理论脱离实际的问题，不知道如何将学到的知识应用到具体的设计任务中。这本书的案例分析恰好解决了我的这一痛点，让我看到了建模与仿真在实际工程设计中的强大力量。同时，书中还提供了大量参考文献，方便读者进一步深入研究。这本书不仅是一本教材，更是一本实用工具书，为我解决实际工程问题提供了重要的参考。

评分☆☆☆☆☆

我最近有幸拜读了《微电子器件及封装的建模与仿真》这本书，这本书的内容之渊博，视角之宏大，令我拍案叫绝。首先，书中对于微电子器件的建模部分，简直是集大成之作。作者并没有简单罗列现有的模型，而是深入浅出地剖析了不同模型背后的物理原理、数学推导以及适用的前提条件。从经典的MOSFET模型，如BSIM系列，到更先进的纳米尺度器件模型，如TCAD仿真中常用的物理模型，书中都进行了详尽的阐述。尤其是对于模型参数的提取和校准，书中提供了多种实用的方法和工具，例如基于实验数据拟合、基于第一性原理计算等，并详细讲解了其优缺点和适用场景。我尤其对书中关于非理想效应建模的部分印象深刻，比如短沟道效应、热效应、量子隧穿效应等，这些都会对器件性能产生显著影响，书中对此的分析细致入微，为我们理解和预测器件行为提供了坚实的理论基础。此外，书中还探讨了不同材料体系下器件模型的构建，如硅基CMOS、III-V族化合物半导体器件，甚至是一些新兴的宽禁带半导体器件。这让我认识到，针对不同的技术节点和应用场景，需要选择或开发相应的器件模型，才能实现准确的仿真预测。书中关于模型验证和对比的部分，也为我们提供了一个批判性看待现有模型的视角，让我们能够根据实际需求进行模型选择和优化，而不是盲目套用。我可以说，在阅读这本书之前，我对器件建模的理解仅仅停留在表面，而这本书则像一座灯塔，照亮了我深入探索器件建模世界的道路，让我对微电子器件的内在运作机制有了更深刻的洞察。

评分☆☆☆☆☆

《微电子器件及封装的建模与仿真》这本书给我最大的启发在于，它让我认识到建模与仿真的重要性远不止于提高设计效率和降低成本，更在于其能够帮助我们深入理解微观世界的物理规律，从而推动整个微电子技术的进步。书中对一些非常前沿的物理现象和量子效应的建模进行了详细的介绍，比如量子点、二维材料等，这些都是未来信息技术发展的关键。作者在讲解这些复杂概念时，能够巧妙地将物理学、数学、计算机科学等多个学科的知识融会贯通，形成了一个完整的知识体系。我尤其对书中关于“不确定性量化”的讨论印象深刻。在实际器件制造和工作过程中，存在着各种各样的不确定性因素，如何将这些不确定性因素纳入仿真模型，从而更准确地预测器件的性能和可靠性，是当前研究的热点。本书对这方面的探讨，为我提供了新的思路和研究方向。阅读这本书，我仿佛置身于微电子技术的宇宙之中，感受着科学探索的无穷魅力，也对未来的技术发展充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这本书在语言表达上也堪称一绝，浅显易懂，又不失专业性。《微电子器件及封装的建模与仿真》作者的写作风格非常独特，既有学术的严谨，又不失通俗的趣味。书中大量的图表和公式，都经过精心设计，清晰明了，能够有效地辅助读者理解复杂的概念。我尤其喜欢书中对于一些抽象概念的比喻和类比，能够帮助我快速地建立起直观的理解。例如，在讲解量子隧穿效应时，作者用“小球穿过墙壁”的比喻，让我一下子就明白了其核心思想。同时，书中对于一些关键术语的解释也非常到位，能够帮助我避免混淆。我之前在阅读一些技术书籍时，常常因为晦涩难懂的语言而感到困惑。这本书则完全没有这个问题，它就像一位循循善诱的良师益友，引导我一步步地走进微电子建模与仿真的殿堂。这种高质量的语言表达，无疑大大提升了我的阅读体验，也让我能够更专注于内容的学习。

评分☆☆☆☆☆

我最欣赏这本书的一点在于，它并没有将建模与仿真割裂开来，而是将两者紧密地结合在一起，形成一个完整的解决方案。《微电子器件及封装的建模与仿真》这本书很好地体现了这一点。它不仅讲解了如何构建精确的器件模型，更重要的是，它详细阐述了如何利用这些模型在仿真软件中进行各种场景的分析。书中列举了大量实际案例，从器件的性能预测、工艺优化，到封装的可靠性评估、功耗分析，都提供了详细的仿真流程和结果解读。我尤其对书中关于“设计-模型-仿真-验证”闭环的阐述印象深刻。作者强调了仿真在整个设计流程中的关键作用，不仅可以提前发现潜在问题，减少原型制作成本，还能加速产品迭代，提高设计效率。书中提供了许多关于如何根据仿真结果来指导设计的建议，例如如何调整器件参数以提高性能，如何优化封装结构以降低应力，如何改善散热以提高可靠性等。这种理论与实践相结合的讲解方式，让我能够清晰地看到建模与仿真的价值所在，也激发了我进一步学习和应用这些技术的兴趣。我之前总是感觉理论知识和实际应用之间存在一道鸿沟，而这本书则有效地填补了这一鸿沟，让我看到了理论知识如何转化为解决实际工程问题的强大工具。

评分☆☆☆☆☆

读完《微电子器件及封装的建模与仿真》，我最大的感受就是其内容的深度和广度都达到了前所未有的高度。书中对各种先进的建模技术和仿真方法进行了深入的探讨，比如基于机器学习的器件模型、多物理场耦合仿真、蒙特卡洛仿真等，这些都是当前微电子领域最前沿的研究方向。作者在讲解这些复杂概念时，始终保持着严谨的学术态度，同时又不失通俗易懂的风格，使得即使是初学者也能从中获益。我尤其对书中关于“模型精度与计算效率的权衡”的讨论深以为然。在实际工程应用中，我们往往需要在模型的准确性和仿真的速度之间做出选择。本书提供了多种优化策略，例如采用降阶模型、并行计算技术等，来解决这一难题。此外，书中还对各种仿真软件的优劣势进行了客观的评价，并给出了一些选择建议，这对于读者在实际工作中选择合适的工具非常有帮助。我之前在接触一些先进仿真技术时，常常感到无从下手，不知道从何开始。这本书的出现，为我指明了方向，让我对这些先进技术有了更清晰的认识，也让我看到了未来微电子设计的发展趋势。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我带来的不仅仅是知识的增长，更是思维方式的改变。《微电子器件及封装的建模与仿真》这本书让我认识到，在面对复杂的工程问题时，抽象建模和系统仿真是一种极其有效且强大的解决策略。它鼓励我从宏观到微观，从整体到局部，层层剖析问题，并利用数学工具和计算模拟来验证我的想法。我尤其对书中关于“反向设计”的思想印象深刻。以往我们更多的是进行正向设计，即根据规格要求来设计器件和封装。而反向设计则是从已有的器件或封装出发，分析其性能，找出其不足，然后进行优化。这种思维模式的转变，让我能够更全面地看待问题，也为我提供了更多解决问题的角度。这本书就像一把钥匙，为我打开了通往创新和解决复杂工程问题的全新大门，让我对未来从事微电子相关的工作充满了信心和动力。

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封装可靠性

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