集成電路材料科學與工程基礎

前言

第1章　緒論　1
1.1　引言　1
1.2　材料的定義、分類及基本性質　1
1.2.1　金屬材料　2
1.2.2　無機非金屬材料　2
1.2.3　高分子材料　3
1.2.4　複合材料　4
1.3　材料科學與工程的研究內容　4
1.4　積體電路材料科學與工程概述　9
習題　13

第2章　材料結構基礎　14
2.1　物質的組成與狀態　14
2.2　材料的原子結構　14
2.2.1　基本概念　14
2.2.2　原子中的電子　15
2.3　原子間相互作用和結合　18
2.3.1　鍵合力與鍵能　18
2.3.2　主價鍵　20
2.3.3　次價鍵　22
2.3.4　分子　25
2.4　固體中原子有序　25
2.4.1　結晶體的特點與性質　25
2.4.2　晶體學基礎　26
2.4.3　晶體的類型　33
2.5　固體中原子無序　42
2.5.1　固溶體　42
2.5.2　晶體結構缺陷　46
2.5.3　非晶體　51
2.5.4　擴散　57
習題　62

第3章　材料組成與結構　63
3.1　金屬材料的組成與結構　63
3.1.1　金屬材料　63
3.1.2　合金材料　64
3.1.3　鐵碳合金　67
3.1.4　非鐵金屬及合金　68
3.1.5　非晶態合金　73
3.1.6　金屬材料的再結晶　74
3.2　無機非金屬材料的組成與結構　74
3.2.1　無機非金屬材料的組成與結合鍵　74
3.2.2　無機非金屬材料中的簡單晶體結構　75
3.2.3　矽酸鹽結構　77
3.2.4　陶瓷　80
3.2.5　碳化合物　82
3.2.6　無機非金屬材料的非晶體結構　85
3.3　高分子材料的組成與結構　87
3.3.1　高分子材料定義及分類　87
3.3.2　高分子化合物的一級結構　88
3.3.3　高分子化合物的二級結構　94
3.3.4　高分子化合物的三級結構　96
3.3.5　高分子化合物的四級結構　98
3.3.6　聚合物共混材料　99
3.4　複合材料的組成與結構　99
3.4.1　複合材料的定義與分類　99
3.4.2　複合材料的組成　102
3.4.3　複合材料的結構與介面　109
習題　110

第4章　材料的性能　111
4.1　固體材料的力學性能　111
4.1.1　材料的彈性變形　111
4.1.2　材料的塑性變形　113
4.2　材料的熱性能　115
4.2.1　晶格熱振動　115
4.2.2　材料的熱容　118
4.2.3　材料熱膨脹　125
4.2.4　材料的導熱性　130
4.3　材料的電學性能　136
4.3.1　固體電子理論　136
4.3.2　材料電導性能　142
4.3.3　材料介電性能　149
4.3.4　材料鐵電性能　154
4.4　材料的磁學性能　157
4.4.1　材料的磁性　157
4.4.2　磁性材料的分類及其特點　160
4.4.3　其他磁性材料及應用　165
4.5　材料的光學性能　166
4.5.1　材料的線性光學性能　166
4.5.2　材料的非線性光學性能　171
4.6　材料的耐腐蝕性　173
4.7　複合材料的性能　174
4.7.1　功能複合材料　174
4.7.2　功能複合效應　180
4.8　納米材料及效應　180
4.8.1　納米材料簡介　180
4.8.2　納米材料的特性　182
習題　183

第5章　材料的製備與成型加工　185
5.1　材料的製備原理與技術基礎　185
5.2　材料的成型加工性　186
5.2.1　擠出成型　186
5.2.2　注射成型　187
5.2.3　壓延成型　188
5.2.4　吹塑成型　188
5.2.5　壓制成型　189
5.2.6　澆鑄成型　189
5.2.7　流延成型　189
5.2.8　手糊成型　190
5.2.9　噴射成型　190
5.3　典型金屬材料的製備工藝　190
5.3.1　火法冶金　190
5.3.2　濕法冶金　191
5.3.3　電冶金　192
5.4　無機非金屬材料的製備　193
5.5　高分子材料的製備與聚合物成型加工　195
5.5.1　本體聚合　195
5.5.2　溶液聚合　195
5.5.3　懸浮聚合　195
5.5.4　乳液聚合　196
5.5.5　聚合物的成型加工方式　196
習題　198

第6章　積體電路材料與製備工藝　199
6.1　積體電路製造工藝　199
6.2　積體電路襯底材料與工藝　201
6.2.1　半導體材料基礎　201
6.2.2　襯底材料的種類　205
6.2.3　襯底材料的製備原理與加工工藝　212
6.3　積體電路工藝材料與製備工藝　215
6.3.1　光刻膠　215
6.3.2　掩模版　217
6.3.3　工藝化學品　218
6.3.4　電子氣體　221
6.3.5　拋光材料　223
6.3.6　靶材　224
6.4　積體電路封裝材料與工藝　226
6.4.1　積體電路封裝概念與分類　226
6.4.2　積體電路封裝工藝流程　233
6.4.3　厚膜與薄膜　238
6.4.4　焊接材料與工藝　247
6.4.5　封膠材料與技術　254
6.4.6　陶瓷封裝　256
6.4.7　塑膠封裝材料與工藝　260
習題　264
參考文獻　265