電遷移效應對錫微結構影響之探討

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王祥文(Hisang-Wen Wang) 查詢紙本館藏

畢業系所

化學工程與材料工程學系

論文名稱

電遷移效應對錫微結構影響之探討
(Electromigration effect on the microstructure of Tin foil)

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摘要(中)

摘要
隨著積體電路的發展元件尺寸不斷縮小，電遷移效應已造成內層導線缺陷，對導線可靠度造成影響。於未來隨著電子產品輕、薄、短、小化發展，覆晶（flip chip）封裝勢必成為市場主流，此時通過銲點的電流密度可能高達104 A/cm2，電遷移效應將對銲點的可靠度造成影響。因為錫為銲料常見的元素之一，本論文的目的即在探討電遷移效應對錫微結構影響。實驗的內容分為兩部份：第一部份為通電實驗，分別於室溫與100℃環境下進行實驗，所施加電流密度為2 ×104 A/cm2。第二部份為對照實驗，於200℃環境下不施加電流進行熱處理。
在通電後可發現，於陰極（cathode）區域形成孔洞，而於陽極（anode）區域形成凸起，有趣的是凸起方向均一致。於室溫與100℃環境下進行實驗，由實驗結果發現溫度較高將加速電遷移效應對微結構影響。

摘要(英)

Abstract
Electromigration is a generic reliability issue in very large scale integrated device. Often, it will cause the failure of interconnect line. As the trend of miniaturization in flip chip package continues, electromigration in solder joints becomes a serious reliability issue. Tin is the most common element in solder alloys. The focus of this research work was to study the electromigration effect on the microstructure of tin foil. The experimental content was divided into two parts. The first part is the tin stripe stressed by current density of 2 × 104 A/cm2 at room temperature and 100 0C, respectively. The second part the thermal annealing process for 200 0C. The purpose of the second part is to compare the current effect with sample in the first.
After current stressing, hillocks were observed in the anode region and voids were observed in the cathode region. Interestingly, we found that the hillocks were tilted. Besides, we also found that the electromigration effect will become serious on the tin microstructure.

關鍵字(中)

★ 電遷移效應

關鍵字(英)

★ electromigration
★ solder

論文目次

中文摘要.............................................Ⅰ
英文摘要.............................................Ⅱ
目錄................................................Ⅲ
圖目錄.............................................Ⅳ
表目錄.............................................Ⅹ
第一章緒論
1.1 研究背景.........................................1
1.1.1 電遷移（electromigration）效應.................1
1.1.2 微電子封裝.....................................3
1.1.3 銲接..........................................16
1.2 研究目的........................................20
第二章文獻回顧
2.1 文獻回顧........................................21
2.2 實驗規劃........................................40
第三章實驗步驟與方法
3.1 實驗步驟........................................41
3.1.1 電遷移試片製作................................44
3.1.2 通電實驗......................................47
3.1.3 熱處理（annealing）實驗.......................48
3.2 試片分析........................................49
3.2.1 光學顯微鏡(OM)觀察............................49
3.2.2 掃描式電子顯微鏡(SEM)觀察.....................49
第四章結果與討論
4.1 通電實驗結果....................................50
4.2 熱處理實驗結果..................................68
4.3 實驗結果與討論..................................71
第五章結論及未來展望..............................72
參考文獻............................................73

參考文獻

參考文獻
1. H. B. Huntington and A. R. .Grone, J. Phys. Chem. Solid, 20, p. 76-87, 1961.
2. J. R. Black, IEEE Trans Electron Device, ED-16, p. 338, 1969.
3. J. R. Black, Proc. IEEE 57（9）, p. 1587, 1969.
4. J. A. Blech and E. S. Meieran, J. Appl. Phys. 40（2）, p. 485, 1969.
5. 陳怡良碩士論文，清華大學材料所，1996。
6. Changsup Ryu, Kee-Won Kwon, Student Member, IEEE, Alvin L. S. Loke, Student Member…etc, IEEE Transactions on electron device, 46, p. 1113, 1999.
7. C. Y. Liu, “Reliability of Solder Joints in Flip Chip Technology: Approaches from Fundamental Studies of Wetting, Interfacial reaction, Mechanical shear testing, and Electromigration”, Ph.D. Thesis, University of California, Los angeles, 2000.
8. S. Brandenburg and S. Yeh, Surface Mount International Conference and Exposition, SMI 98 Proceedings, p. 337, 1998.
9. 黃家緯碩士論文，成功大學材料所，2000。
10. J. Lau, C. P. Wong, J. L. Prince, W. Nakayama, Electronic Package Design, Materials, Process, And Reliability, （McGraw-Hill）, 1998.
11. 謝宗雍、陳力俊著『微電子材料與製程』，p. 385，2000。
12. E. M. Davis, W. E. Harding, R. S. Schwartz and J. J. Corning, IBM J. Res. Develop., 8, p. 102, 1964.
13. 周意工，『覆晶凸塊製程技術』，電腦與通訊，第80期，p. 32，1999。
14. D. Patterson, P. Elenius and J. Leal, EPP Printed Circuit Board, p. 30, May, 1998.
15. K. M. Ching, S. L. Pang, C. F. Lin, and S. L. Hsu, “ The application of dry film photoresist in wafer bumping process,” meeting report,（Taiwan Semiconductor Manufacturing Company）, September, 2001.
16. 白蓉生，『電路板組裝之銲接製程』，電路板會刊，第十二期，p. 23，2001。
17. http://extra.ivf.se/ngl/B-Flip-Chip/ChapterB2.htm
18. D. B. Wallace and D. J. Hayes, The International Journal of Microcircuits and Electronic Packaging, 21, p. 1, 1998.
19. H. H. Manko, Solder and Soldering, McGraw-Hill, 1992.
20. R. J. Wassink, Soldering in Eelectronics, Electrochemical Pub. Ltd., 1984
21. R. J. Wassink, Soldering in Eelectronics, 2nd ed., Electrochemical Pub. Ltd., 1989.
22. K. N. Tu, J. W. Mayer, and L. C. Feldman, Electronic Thin Film Science（Macmillan, New York）, Ch. 14, 1992.
23. C. Y. Liu, C. Chen, C. N. Liao, and K. N. Tu, Appl. Phys. Lett. 75, p. 58, 1999.
24. 曾偉志著『多層組內連線中的電遷移及應力遷移現象』，電子月刊，第二卷第六期，p. 80，1996。
25. A. Christou, Electromigration and electronic device degradation（Wiley）, Ch. 2, 1994.
26. J R Lloyd, J. Phys. D: Appl. Phys. 32 , R109, 1999.
27. C. Y. Liu, Chih Chen, and K. N. Tu, J. Appl. Phys., 88, November, p. 5703, 2000.
28. T. Y. Lee, and K. N. Tu, J. Appl. Phys., 89, March, p. 3189, 2001.
29. Q. T. Huynh, C. Y. Liu, Chih Chen, and K. N. Tu, J. Appl. Phys., Vol. 89, April, p. 4332, 2001.
30. 羅金龍碩士論文，中央大學化工所，2001。
31. 林安宏碩士論文，中央大學化工所，2001。

指導教授

高振宏(C. R. Kao)

審核日期

2002-7-11

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