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圖 2-1-1 打線接合示意圖[7]。
圖 2-1-2 覆晶封裝示意圖[7]。
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圖 2-1-3 3D 與 2D 封裝的導線長度比較示意圖[3]。
圖 2-1-4 3D 與 2D 封裝的接點密度比較示意圖[3]。
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圖 2-1-5 系統單晶片(SoC)、系統級封裝(SiP)、直通矽穿孔(TSV)三種技術 的示意圖[8] 。
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而在這眾多的無鉛銲錫之中，根據 Tomlinson 與 Fullylove[1]對許多以 錫為基底的無鉛銲錫做強度的比較，發現銀的添加會與錫形成微小的 Ag3Sn 介金屬化合物粒子，散佈在銲錫的晶界上，達到分散強化的效果，因此相 較於其他的無鉛銲錫，錫銀銲錫有著最高的強度；在疲勞測試方面，更有
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著不輸共晶錫鉛的抗疲勞性質；至於抗腐蝕方面，也有不錯的表現，整體 而言，是很有可能成為未來三維整合封裝技術的主流接點材料。然而由於 錫是體心正方( Body-Centered Cubic , BCC) 的晶體結構[9]，所以它對於機 械及電性的表現是非等向性的，原子在錫的 C 軸有較快的擴散速率，導致 非均質的介金屬化合物生成。
有研究指出當銀濃度達到 3.5wt%時，會開始析出大塊的片狀 Ag3Sn[10]，
造成高應力的區域，產生破壞，因此在使用錫銀銲錫的前提，就是要降低 銀的含量[11]，避免片狀 Ag3Sn 的生成。而本研究使用 Sn2.3Ag 的用意也在 於此。
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圖 2-2-1 深度蝕刻後的片狀 Ag3Sn 形貌[12]。
圖 2-2-2 片狀 Ag3Sn 析出導致局部高應力處產生使得接點產生裂縫[12]。
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圖 2-3-1 接點的幾何結構與體積的流變圖[15]。
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2-4-1 蠕變現象( Ratcheting )
熱循環測試是屬於應變速率較慢的一種可靠度測試，相較於應變速率 高的掉落測試( Drop Test )與衝擊測試( Impact Test )，銲錫在熱循環的過程 中，有足夠的時間去完成整個塑性應變的過程，Darveaux 等人[18]在研究 銲錫接點的裂縫起始與成長中發現，Sn0.7Cu 的銲錫接點經過一定次數的熱 循環測試後，於側視圖中的銲錫邊緣上觀察到蠕變現象，原本平滑的銲錫 邊緣，變成了參差不齊的曲面，並指出在銲錫接點中，在潛變行為( Creep Behavior )、構裝剛度( Assembly Stiffness )與熱循環曲線的交互作用下，使 得應力應變遲滯迴線圖( Stress-strain Hysteresis Loop )不為封閉[19]，也就是 說在每一次的熱循環中，都會有少量的永久應變( Permanent Strain )在銲錫 接點中累積，而這些微小的應變量經過百次甚至千次加總，將會改變銲錫 接點的形貌。
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2-4-2 疲勞裂縫( Fatigue Crack)
不同的材料間有不一樣熱傳導特性，通常用熱傳導係數( Coefficient of Thermal Expansion , CTE )來代表材料受冷熱影響的程度，而在一個完整的 半導體封裝中，包含著許多不同的材料彼此連結，建構出一套複雜的熱傳
研究 microbump 於矽基板的覆晶封裝的各項可靠度測試，意即 microbump 兩端都是矽基板，但仍然觀察到疲勞裂縫的現象，但並沒有徹底研究破壞 發生的起始，可見在三維的封裝技術當中，因熱循環產生的疲勞裂縫仍然 是相當重要的可靠度議題。
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圖 2-4-1 Sn0.7Cu 銲錫邊緣經熱循環測試後產生的疲勞裂縫與蠕變現象 [19]。
圖 2-4-2 Sn-3.5Ag 不同構裝剛度對於應力-非彈性應變的遲滯迴線圖[19]。
18 Conference( ECTC )上提出了一個有趣的觀點[26]，並將常見介金屬化合物 特性做了個整理如下表所示。首先從脆的定義發想，從各種版本的字典中
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生在何種介面，都與介金屬化合物的脆性無關。從以上論述可得知，對於 介金屬化合物的脆性，還有很多疑點等待我們去釐清。
表 2-5-1 Cu, Sn3.5Ag 銲錫與四種微凸塊中常見介金屬化合物的關鍵性質 整理[26]。
表 2-5-2 Cu, Sn3.5Ag 與四種介金屬化合物的晶體結構與晶格常數[26]。
20 有用的資訊，Pang 等人[28]利用FEA來探討flip-chip-on-board ( FCOB )經熱 循環測試後的可靠度分析，發現利用3維建構的模型比起2維更能準確預測
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上相當費時，整體而言，要建立一套客觀的實驗方式，還有相當的難度，
因此利用FEA來建立microbump的破壞模型是目前的當務之急，如何建構有 限元素模型並從實驗上取得校正用的資料變的相當重要。
表 2-6-1 14 種銲錫接點破壞模型整理[27]。
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