分別為100 μm 和 1.5 μm。所使用的 UBM (under-bump-metallization)分別 為Ti 0.5 μm / Cu 0.5 μm / Cu 5 μm / Ni 3 μm，其中上端的鈦層和銅層是用 電子槍蒸鍍而成，厚度5 μm 的銅和 3 μm 的鎳則是用電鍍形成。以黃光 顯影的方式定義出開口大小，再用濕式蝕刻法訂出UBM opening 直徑為 120μm，而 passavation opening 直徑為 85μm。銲料為共晶錫銀成分是 96.5Sn3.5Ag。基板採用 FR5 基板，其上方接著的銅墊層厚度為 25 μm ， 直徑為300 μm。銅墊層上方為 5 μm 厚的無電鍍鎳與 1μm 厚的金。因為 兩個基板墊層定義知開口大小不同，導致兩種不同的銲錫凸塊高度；低銲 錫凸塊(Low-bump-height solder bump)因為定義開口較大，板端接觸面積 增加，使得共晶錫銀銲錫迴銲上去時較為扁平，呈現出扁平的形狀非一般 常見的凸塊型，因此銲錫凸塊高度下降，僅有25 μm，見圖 3-1(a)；高銲 錫凸塊(High-bump-height solder bump)的高度則有 75 μm，見圖 3-1(b)。當
試片尺寸縮小時，除了銲錫凸塊的高度會下降以外體積也會減少，使用這
與資料交換器(Data switch)Agilent [24]E34970A 配合有二十個獨立頻道的 Agilent E34901A 模組，這兩組儀器在測量時間小於 90 天、100mV 的測 量範圍下，電壓的測量精準度範圍約為5μV。研究中兩組試片的初始電阻 分別大約為0.4mV (400μV)與 0.9mV (900μV)，而在破壞產生的的電壓變 化約20~40μV，固此兩者儀器在本實驗的測量範圍內提供足夠的精準度， 到平衡才開始通入電流測量。試片 passavation 直徑為 85μm，UBM 開口 大小直徑120μm，以 UBM 開口大小推出其通電電流所對應的電流密度分
1.06、1.2、1.5、2 倍和斷路時停止通電，取下試片觀察微結構比較兩組試 片的差異。
3-4 試片微結構觀察
得到不同通電條件下，所需的破壞時間後。依序以不同號數的 SiC
砂紙120、400、1000、1500、2000、4000 做研磨，再用 Al2O3顆粒 1μm、
0.3μm 作研磨拋光，研磨方向如圖 3-3 所示。為了觀察通電後試片微結構 的變化，藉由光學顯微鏡(Optical Microscopy, OM)、電子顯微鏡(Scanning Electron Microscopy, SEM)，來觀察其破壞後橫截面的影像。同時配合『能 量散佈光譜儀』(Energy Dispersive Spectroscopy, EDX)來鑑定其特定區域 的組成，以了解經過電遷移測試之後不同位置的組成變化。
3-5 試片破壞分析
分析平均破壞時間的差異，分為熱分析與電分析；熱分析的部分，利 用紅外線顯像技術 (infrared microscopy) 圖 3-4，分別對通入不同電流下 的試片，來收集表面輻射的溫度資訊，來推測銲錫通電時的溫度上升。為 了瞭解通入電流時銲錫內部的溫度分佈，我們先將試片研磨拋光至中心，
因為試片已先研磨剩下一半的截面積，只通以實際通電條件下一半的電流 大小，以符合實際通電時的電流密度大小。
ANSYS 模擬軟體建立三維的數值分析模型。觀察通電初期，電流分布的 狀況，分析破壞前，電阻上升之後，其內部電流的分佈，推測破壞階段中，
導致電阻上升與破壞發生的原因。ANSYS 的模擬分為三個步驟：前處理、
求解、後處理。前處理為建立物體、定義材料、網格化，求解為施加邊界 條件、初始條件、求解，後處理為顯示結果。模擬結果分為列表(list)與繪 圖(plot)兩種方式。觀察的方式分為兩種；(1)觀察節點(node)的結果，如節 點上的電位、電場；(2)觀察元素(element)上的結果，如電流密度。
圖3-1 (a) 低銲錫凸塊橫截面示意圖 (b) 高銲錫凸塊橫截面示意圖
圖3-2 (a) 凱文結構俯視圖 (b) 凱文結構剖面示意圖
圖3-3 試片研磨方向示意圖
圖3-4 (a) 紅外線顯像技術
(b) 使用紅外線顯像技術的實驗裝置示意圖，晶片端朝上