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第1章 芯片封装简介1

1.1 芯片（集成电路）的封装1

1.2 引线键合芯片封装技术3

1.3 倒装芯片封装技术4

1.4 倒装芯片下填充材料的填充方法9

1.4.1 传统的下填充方法9

1.4.2 不流动下填充方法11

1.4.3 压力注入下填充方法12

1.5 小结13

参考文献14

第2章 封装材料的流变特性17

2.1 流体的类型17

2.1.1 非牛顿流体的分类17

2.1.2 流动断面尺寸对牛顿流体的影响19

2.2 与时间无关的黏性流体的本构方程21

2.2.1 幂函数本构方程21

2.2.2 Cross模型22

2.2.3 Carreau-Yasuda模型23

2.2.4 Bingham模型24

2.2.5 Herschel-Bulkley模型25

2.3 表面张力25

2.3.1 Laplace方程26

2.3.2 Young方程27

2.3.3 平行平板间毛细流动的作用力28

2.4 封装材料的实验研究29

2.4.1 锥-板流变仪29

2.4.2 流体的黏性系数30

2.4.3 流体的表面张力和湿润角31

2.5 小结34

参考文献34

第3章 下填充流动的Washburn模型36

3.1 流体流动基本方程36

3.1.1 连续性方程36

3.1.2 动量方程37

3.1.3 能量方程39

3.2 下填充流体流动的Washburn模型42

3.3 下填充流体流动的Han-Wang模型45

3.4 小结47

参考文献47

第4章 下填充材料的不稳定流动特性研究49

4.1 下填充材料的不稳定流动模型49

4.2 填充时间对流动前端的影响52

4.3 倒装芯片下填充流动的焊球阻力57

4.4 应用动态湿润角的倒装芯片下填充流动解析分析模型60

4.5 倒装芯片下填充流动解析分析模型与实验结果的比较60

4.5.1 黏性系数60

4.5.2 平衡状态的湿润角和表面张力系数61

4.5.3 剪应变61

4.5.4 结果与讨论62

4.6 小结63

参考文献64

第5章 下填充流动的非牛顿流体解析分析模型66

5.1 平行平板下填充流动的解析分析模型（模型Ⅰ）66

5.2 倒装芯片下填充流动的解析分析模型（模型Ⅱ）69

5.3 小结70

参考文献70

第6章 下填充流动的实验研究72

6.1 平行平板下填充流动的实验装置72

6.2 Washburn模型的实验验证73

6.3 解析分析模型Ⅰ的实验验证77

6.3.1 下填充流体及特性参数77

6.3.2 实验结果与讨论78

6.4 解析分析模型Ⅱ的实验验证82

6.4.1 实验装置与方法82

6.4.2 实验结果与讨论83

6.5 小结85

参考文献85

第7章 下填充流动的数值模拟分析86

7.1 引言86

7.2 Hele-Shaw模型86

7.2.1 非常缓慢的流动86

7.2.2 Hele-Shaw流动88

7.2.3 广义Hele-Shaw模型89

7.3 倒装芯片的数值模拟分析92

7.3.1 下填充流体流动的数值分析模型93

7.3.2 下填充流体流动的数值模拟分析94

7.4 下填充流动数值分析模型的实验验证98

7.4.1 平行平板下填充流动的实验验证98

7.4.2 倒装芯片下填充流动的实验验证103

7.5 下填充流动数值模型的模拟分析研究106

7.6 小结108

参考文献109

第8章 倒装芯片焊球排列方式的优化设计111

8.1 临界间距111

8.2 下填充流动时间的影响因素111

8.2.1 焊球中心距对下填充流动时间的影响（不同间隙高度）111

8.2.2 焊球中心距对下填充流动时间的影响（不同焊球直径）113

8.2.3 焊球直径对下填充流动时间的影响（不同焊球中心距）114

8.2.4 焊球直径对下填充流动时间的影响（不同间隙高度）114

8.2.5 焊球外表面间距对下填充流动时间的影响（不同焊球直径）115

8.3 焊球间距对下填充时间影响的数值模拟分析117

8.3.1 焊球间距对流动前端分布和填充时间的影响117

8.3.2 数值模拟分析与实验观测结果的比较119

8.4 倒装芯片焊球排列方式的优化设计121

8.4.1 下填充流动时间的无因次分析122

8.4.2 无因次临界间距的确定123

8.4.3 倒装芯片焊球排列方式的优化设计125

8.5 温度对下填充流动的影响126

8.6 小结128

参考文献129

第9章 实验结果的不确定度分析130

9.1 引言130

9.2 基本概念和定义131

9.3 高斯分布133

9.3.1 高斯分布的计算公式133

9.3.2 高斯分布的置信区间138

9.4 实验结果的不确定度分析139

9.4.1 实验样本空间的统计参数139

9.4.2 实验样本空间的置信区间140

9.4.3 非正常实验数据的剔除142

9.4.4 实验结果的不确定度144

9.5 下填充流动实验结果的不确定度分析146

9.5.1 平行平板下填充流动前端实验结果的不确定度（模型Ⅰ）146

9.5.2 倒装芯片下填充流动前端实验结果的不确定度（模型Ⅱ）149

9.6 小结153

参考文献153

第10章 数值模拟分析的有限元法简介154

10.1 引言154

10.2 加权余量法和Galerkin近似方法154

10.3 单元的划分156

10.4 插值函数156

10.4.1 双线性矩形单元的插值函数156

10.4.2 二次矩形单元的插值函数158

10.5 自然坐标系160

10.5.1 等参数单元变换160

10.5.2 自然坐标系160

10.6 数值积分163

10.7 用Galerkin方法求解微分方程近似解166

10.7.1 微分方程的离散化166

10.7.2 有限单元法求解微分方程近似解应用举例170

10.8 小结180

参考文献180

附录A 基本方程181

附录B 统计计算表184

附录C 倒装芯片下填充流动数值模拟分析的ANSYS软件输入程序188