前言

现代电子制造以各种封装的微电子芯片 (诸如FBGA、CSP、QFN、LGA等)、多芯片组件 (诸如SoC、SiP、HIC、MCM等)、微细元件 (诸如0201、01005等),以及装焊工艺新技术 (高密度智能安装、微细焊接和微细焊接机器人) 等的大量应用为主要特征。产品在生产和使用的全过程中的缺陷与故障,将人们解决问题的技术视野引入了一个完全陌生的世界。往往一项隐性材料元素成分的微小偏离,就可以造成一项重大的产品质量事故,而且还能让人长时间 “丈二和尚摸不着头脑”,陷入无所适从的地步,花费大量的人力、物力和时间去攻关,往往效果甚微。

现代电子产品制造和服役中所发生的各种缺陷与故障现象,都具有鲜明的实践性和分析手段的微观性,其表现在:

① 处理现代微电子装备制造中的缺陷和服役中的故障,就有如对人体诊病,在全面掌握和融会贯通各类疾病的病理学的基础上,还要察言观色,关注各种对病理有影响的因素,如物理的、化学的、机械的、金属的、气候的、地理的、环境的、长期的、短期的因素等,辅以各种现代化的检测手段,再结合长期的实践,以及以往多次失败的教训和实际中积累的解决问题的经验,才可能做到一次准确诊断、不误诊。

② 解决一个案例中的问题往往要通过微观分析手段,深入到分子和原子级的微观组织结构中去提取信息。通过对获取的信息的判读和识别,才能迅速弄清楚失效模式和机理,使缺陷与故障问题能迅速得到解决。

③ 现代微电子装备在制造和服役中所发生的缺陷与故障是多种多样的,有简单的,也有复杂的;有单因素的,也有多因素的;有凭经验就能解决的,也有要专项攻关才能攻克的。本书筛选了具有一定难度和典型性的案例,汇集成册。

④ 随着微电子学的迅猛发展,现代微电子装备在制造和服役中的缺陷与故障现象也具有了新的时代性,人们对其认识和驾驭所需要的学识和技能经常跟不上其发展。因此,先吃螃蟹的单位和个人,应以高度的社会责任心,加强对新生案例的解析、归纳和积累,形成大数据并奉献给祖国现代微电子装备制造业,助力祖国电子制造业迅速屹立于世界电子制造强国之巅。

⑤ 一个典型缺陷与故障的解决,往往会形成一大批工艺 “诀窍”,最先获得 “诀窍”的单位必然会付出人力、物力的代价,而后获取 “诀窍” 的单位则是 “一本万利”。这里就折射了一个巨大的社会责任心和价值观。一种人只求 “个人和本单位好,置社会全局的进步于事外”;另一种人则 “既要个人和本单位好,也为社会全局进步尽心尽责”,他们懂得在祖国现代化建设园地里,“一花独放不是春,百花齐放春满园” 的哲理。

笔者于2002年进入中兴通讯公司,近20年的耳濡目染,在笔者心中树立了 “中兴通讯公司是一家具有社会责任心的伟大公司” 的丰碑,其创始人侯为贵先生是笔者心目中最崇敬的杰出企业家。他在科技上的高瞻远瞩,他为中兴通讯公司营造的 “尊重科学、尊敬人才、对国家和社会的高度责任心” 的企业文化,一直在潜移默化地影响着笔者的行为准则。中兴通讯公司为祖国电子制造行业所奉献的工艺软实力是全行业均可感受到的。

2017年秋,遵循侯为贵先生的嘱咐,在原公司执行副总裁庞胜清博士、邱未召先生等领导的关心下,笔者着手筛选、整理、归纳近20年来笔者在公司内外亲手处理过的较为典型的案例,从中选出了187个,与笔者的弟子刘哲、邱华盛、孙磊、赵丽、付红志、梁剑、王世堉、统雷雷、陈伟雄、徐伟明等,以及马俊、唐昕、王翰骏、康湘衡、杨龙龙、王乐等人提供的14个案例 (参见书中注释),汇编成 《现代电子制造装联工序链缺陷与故障经典案例库》 一书。

本书在编著过程中,得到了中兴通讯公司高级副总裁杨建明先生,中兴通讯公司制造中心丁国兴主任、钱国民副主任,制造工程研究院黄睿副院长,新产品导入及工艺部郑华伟部长、工艺研究部石一逴部长等人的热情关心和帮助,在此表示衷心的感谢。笔者的弟子辛宝玉、杨卫卫承担了书稿的校核工作,在此也向他们道一声谢。

笔者无论是在退休前还是退休后,一直得到了中国电子科技集团公司第20研究所历任所领导干国强、桂棉安、李跃、张修社、赵鸣等的长期关心、照顾和鼓励,在此表示衷心的感谢。

在本书的编著过程中,涉及许多电子文件编辑,以及大量的图像处理和辨析工作,笔者女儿樊颜博士和儿子樊宏为此付出了很多心血,在此对他们表示感谢。

在现代各种高精度、高清晰的检测手段中,颜色构成了图像判读的重要物理量。为确保本书出版后社会利用效果的最大化,提高现场处理缺陷与故障的快速性和准确性,降低现代微电子装备的制造成本,本书将全彩印刷。深圳億铖达工业有限公司、深圳唯特偶新材料有限公司、中山翰华锡业有限公司对本书的出版提供了帮助,笔者对他们的公益性善举表示由衷的钦佩。

樊融融

2020年春