前言

可靠性是评价产品质量的重要指标之一，是一门涉及材料学、电子学、热学、力学的综合性学科。可靠性工作的关键是确保产品的功能性能在实际使用中得到充分发挥。伴随着质量强国战略的实施，可靠性工作在我国得到空前重视，以可靠性提升为重点的质量工作已成为行业发展的主题，也是我国制造业实现高质量发展的必由之路。

随着半导体工艺技术的快速发展，半导体先进制程已进入7nm、5nm时代，并正朝着3nm和2nm时代迈进，工艺节点不断逼近原子尺寸，继续缩小特征尺寸将面临物理尺寸的极限；未来要保持电子产品向更高性能、更小体积和更低功耗方面持续发展，产业界和学术界对此给出了“延续摩尔”（More Moore）和“超越摩尔”（More than Moore）并行的解决方案，而先进封装是其中的关键技术。近年来，基板上晶圆级芯片封装（CoWoS）、扇出型封装（InFO）、芯粒（Chiplet）架构等2.5D封装和基于硅通孔（TSV）的3D封装及微系统集成封装等先进封装技术日新月异，为智能手机、无人驾驶飞机等电子产品的性能带来了许多颠覆性的进步。随着先进封装技术的不断发展，集成电路芯片与集成电路封装之间的界限日渐模糊，形成了融合发展的新态势。

集成电路封装可靠性是一个系统工程，涉及材料、工艺、结构、使用环境等方方面面，伴随新材料、新技术和新工艺在集成电路封装中的大量应用，部分先进封装面临失效机理尚不明晰、缺陷定位难度加大、可靠性评价缺少针对性等行业共性问题。探索微凸点、硅通孔、重布线层等先进封装结构在热、电、力综合作用下的失效模式和失效机理，研究基板上晶圆级芯片封装、3D晶圆级封装等复杂封装结构的新的缺陷定位和失效分析技术，发展有针对性的、基于失效物理的微系统集成封装可靠性评价方法，对于推动新一代电子产品的功能性能和可靠性双提升，助力我国电子信息产业发展，具有重要意义。

把握“后摩尔时代”战略机遇，发挥我国基础工业门类齐全、封装测试技术快速崛起、可靠性意识显著增强的综合优势，在“集成电路系列丛书·集成电路封装测试”编委会的组织安排下，由工业和信息化部电子第五研究所负责编写《集成电路封装可靠性技术》一书，既是编委会对我们的肯定，又是时代赋予我们的使命，更是历史的责任。

工业和信息化部电子第五研究所是国内最早从事电子产品质量与可靠性研究的权威机构，在我国质量可靠性领域开创了多个“唯一”和“第一”。自“集成电路系列丛书·集成电路封装测试”编委会正式启动编写工作开始，我们立即成立了编写组，确立编写目标，明确工作任务，并在编写过程中进行了多次讨论、调整和修改。本书共10章，首先，在介绍集成电路封装技术分类和封装可靠性表征技术的基础上，分别从塑料封装、气密封装的产品维度和热学、力学的应力维度，描述了集成电路封装的典型失效模式、失效机理和物理特性；然后，结合先进封装结构特点，介绍了与封装相关的失效分析技术和质量可靠性评价方法；最后，从材料、结构和应力三个方面，描述了集成电路的板级组装可靠性。本书主要作者为国家级重点实验室先进封装与微系统可靠性技术团队的核心成员，多年从事封装可靠性研究和集成电路失效分析工作。在编写过程中，我们参考了可靠性相关领域的大量文献、资料及编写组此前的部分研究成果。主要作者及其分工如下：第1章由恩云飞、何小琦、周斌执笔，第2章由何小琦、恩云飞、杨少华执笔，第3章由杨少华、恩云飞、杨晓锋执笔，第4章由陈思、周斌、陈媛执笔，第5章由杨晓锋、施宜军、付兴执笔，第6章由周斌、付志伟、付兴执笔，第7章由苏伟、陈思、付兴执笔，第8章由陈媛、杨少华、付兴执笔，第9章由王宏跃、恩云飞、武慧薇执笔，第10章由付志伟、周斌、尧彬执笔。恩云飞、周斌负责全书的组织、策划、汇总和校审工作，其他执笔人分别负责相关章节的自校和互校工作。

本书在完成内部校对和评审后，提交给“集成电路系列丛书·集成电路封装测试”编委会，由编委会组织北京工业大学秦飞教授、厦门大学于大全教授、中国电子科技集团公司第五十八研究所明雪飞副所长审阅；在审稿完成后，我们依据审稿意见完成了修改工作。

感谢中国半导体行业协会封装分会荣誉理事长毕克允先生、新潮集团董事长王新潮先生等给予的大力支持。感谢“集成电路系列丛书·集成电路封装测试”编委会沈阳先生、周健先生在本书编写过程中给予的热忱帮助。同时，感谢工业和信息化部电子第五研究所张战刚、王磊、牛皓、柳月波等同事提供的技术资料，感谢工业和信息化部电子第五研究所朱建垣、洪丹妮等，华南理工大学研究生梁振堂等，西安电子科技大学研究生张伊铭等，厦门理工学院研究生周向胜等，在文献调研、编辑、排版等方面付出的辛勤劳动。本书在编写过程中，还参阅了部分行业专家同仁，以及工业和信息化部电子第五研究所可靠性研究分析中心、重点实验室和元器件检测中心同事的文献、资料，在此一并表示衷心感谢。

由于先进封装可靠性涉及面广，技术发展迅速，需要不断深入研究和探索，加之编写人员的理解水平和知识面有限，书中难免仍存在错误和疏漏之处，恳请广大读者朋友提出宝贵意见，以便我们在修订时改正。

谨以本书向为中国电子产品可靠性提升和集成电路封装产业发展而努力奋斗的从业者致敬！

编著者