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電 子 構 裝 結 構 分 析 徐 祥 禎 ( 義 守 大 學 機 械 與 自 動 化 工 程 學 系 副 教 授 ) 前 言 電 子 構 裝 (Electronic Packaging), 主 要 是 利 用 固 定 接 著 技 術, 將 積 體 電 路 (Integrated Circuit, IC) 晶 片 固 定 在 承 載 襯 墊 (Die Pad) 上, 並 利 用 細 微 連 接 技 術, 引 出 電 力 訊 號, 並 以 絕 緣 材 料 予 以 密 封, 建 構 成 立 體 結 構 這 種 技 術 在 上 一 世 紀 稱 為 IC 封 裝, 由 於 電 子 產 品 種 類 越 來 越 多 且 技 術 範 圍 涵 蓋 物 理 化 學 材 料 機 械 電 機 等 學 門, 廣 義 上 說, 將 電 子 元 件 與 晶 片 承 載 襯 墊 固 定 連 接, 裝 配 成 完 整 的 系 統 或 設 備, 以 發 揮 IC 原 始 設 計 功 能 的 技 術, 即 可 稱 為 電 子 構 裝 從 定 義 得 知, 各 電 子 元 件 間 透 過 這 些 細 微 連 接 線 來 進 行 訊 號 傳 遞 電 力 輸 送 ; 由 構 裝 材 料 之 導 熱 功 能, 將 電 子 於 線 路 間 傳 遞 產 生 之 熱 量 去 除, 以 避 免 IC 晶 片 因 過 熱 而 毀 損 ; 而 結 構 體 提 供 了 足 夠 的 機 械 強 度, 適 當 的 保 護 並 防 止 IC 晶 片 受 到 污 染 因 此, 電 子 構 裝 的 功 能, 包 含 了 以 下 幾 項 (1) 電 源 供 應 (2) 信 號 傳 輸 (3) 熱 量 排 除 (4) 保 護 支 撐 以 微 電 子 的 製 程 而 言, 電 子 構 裝 屬 於 產 品 後 段 的 製 程 技 術, 因 此 構 裝 常 被 認 為 只 是 第 二 線, 事 實 上, 電 子 產 品 朝 向 輕 薄 短 小 趨 勢 發 展,IC 晶 片 縮 小 但 IO 數 增 加 元 件 密 度 集 中 使 功 率 提 高, 所 產 生 熱 源 如 何 排 除 問 題, 與 來 自 構 裝 製 程 所 產 生 的 殘 餘 應 力, 以 及 晶 片 在 運 作 時 各 種 材 料 間 熱 膨 脹 係 數 差 異 所 產 生 的 熱 應 力, 此 外, 還 有 高 分 子 材 料 因 吸 濕 所 引 發 的 濕 氣 膨 脹 應 力 各 種 因 溫 度 溼 氣 引 發 的 應 力 作 用, 導 致 構 裝 材 料 間 的 脫 層 崩 裂, 或 是 晶 片 的 破 損, 使 得 IC 運 作 失 效, 造 成 可 靠 度 問 題 因 此, 電 子 構 裝 技 術 開 發 的 重 要 性, 其 實 並 不 亞 於 前 段 的 IC 製 程 技 術 或 其 它 微 電 子 製 程 技 術 世 界 各 主 要 電 子 工 業 國 家, 相 當 重 視 電 子 構 裝 技 術 的 研 究, 以 求 得 微 電 子 產 品 功 能 與 層 次 (Level) 提 升 技 術 領 先 的 地 位 一 電 子 構 裝 技 術 層 次 與 分 類 一 般 而 言, 電 子 構 裝 技 術 因 製 程 技 術 不 同 而 區 分 成 不 同 的 層 次, 如 圖 一 所 示 第 0 層 次 的 構 裝, 是 指 直 接 在 IC 晶 片 上 的 連 線 製 程, 稱 為 Wafer Level; 第 1 層 次 的 構 裝, 是 將 IC 晶 片 黏 接 於 一 構 裝 體 中 並 完 成 電 路 連 線 與 密 封 保 護, 稱 為 Module Level; 第 2 層 次 的 構 裝, 是 指 將 第 一 層 次 構 裝 完 成 的 數 個 元 件 組 合 在 PCB 電 路 板 上, 稱 為 Board Level; 第 3 層 次 的 構 裝, 則 指 將 數 個 電 路 板 組 合 於 一 主 機 板 (Mother Board) 上, 稱 為 Card Level; 第 4 層 次 的 構 裝, 則 為 將 數 個 主 機 板 組 合 成 為 電 子 產 品, 稱 為 Gate Level; 近 期 亦 有 第 5 層 次 的 構 裝, 是 指 將 將 數 個 電 子 產

品 透 過 網 路 組 合 起 來, 稱 為 Network Level 另 外, 將 IC 晶 片 直 接 固 定 在 PCB 上 的 Chip on Board 技 術, 分 類 為 第 1.5 層 次 的 構 裝 Wafer( 第 0 層 ) Wafer Level MCM( 第 1 層 ) SCM( 第 1 層 ) COB( 第 1.5 層 ) Module Level PCB( 第 2 層 ) Board Level Network ( 第 5 層 ) Network Level Mother Board( 第 3 層 ) Card Level Cabinet( 第 4 層 ) Gate Level 圖 一 電 子 構 裝 技 術 層 次 示 意 圖 依 構 裝 體 內 的 IC 晶 片 數 量, 電 子 構 裝 區 分 為 單 晶 片 構 裝 (Single Chip Packages) 與 多 晶 片 構 裝 (Multichip Packages) 兩 類 又 依 密 封 的 材 料, 區 分 成 塑 膠 構 裝 (Plastic Packages) 與 陶 瓷 構 裝 (Ceramic Packages) 兩 類 其 中 陶 瓷 構 裝 的 熱 傳 導 性 質 優 良, 而 塑 膠 構 裝 具 有 低 成 本 薄 型 化 的 優 勢, 隨 著 製 程 技 術 與 材 料 的 進 步, 塑 膠 構 裝 為 目 前 市 場 的 主 流 依 構 裝 體 與 PCB 電 路 板 接 合 方 式, 電 子 構 裝 區 分 為 引 腳 插 入 型 (Pin Through Hole, PTH) 與 表 面 黏 著 型 (Surface Mount Technology, SMT) 兩 大 類 PTH 方 式 是 指 導 線 架 引 腳 為 細 針 形 或 薄 板 狀 金 屬, 插 入 電 路 板 的 導 孔 或 腳 座 後 銲 接 固 定, 如 圖 二 所 示 ;SMT 方 式 則 是 將 引 腳 或 錫 球 黏 著 於 電 路 板 上 後 再 銲 接 固 定, 如 圖 三 所 示

圖 二 引 腳 插 入 型 構 裝 (a)dual In-line Package (b)pin Grid Array 圖 三 表 面 黏 著 型 構 裝 (a)quad Flat Package(QFP) (b)ball Grid Array(BGA) 二 電 子 構 裝 結 構 分 析 一 般 人 在 選 購 房 子 時, 希 望 房 間 要 採 光 亮 通 風 好 結 構 強 消 防 佳 等, 建 築 師 通 常 會 在 設 計 階 段 作 結 構 分 析, 以 確 保 其 安 全 性 電 子 構 裝 就 像 蓋 一 間 房 子 給 IC 住 一 樣, 雖 然 是 密 封, 但 也 要 散 熱 通 風 防 火 耐 燃 以 及 保 護 支 撐 等, 工 程 師 也 通 常 在 設 計 階 段 作 結 構 分 析, 以 確 保 其 可 靠 度 (Reliability) 電 子 構 裝 的 可 靠 度, 主 要 是 探 討 其 故 障 機 制 (Failure Mechanism), 大 致 上 分 為 下 列 三 種 :(1) 熱 機 械 故 障, 這 是 由 於 溫 度 增 加 造 成 構 裝 內 部 材 料, 因 彼 此 間 熱 膨 脹 係 數 不 同 產 生 熱 變 形 與 熱 應 力, 最 常 見 的 熱 機 械 故 障 是 斷 裂, 斷 裂 會 導 致 晶 片 龜 裂 基 板 分 離 填 充 物 龜 裂 銲 錫 點 疲 勞 斷 裂 的 機 制 有 脆 性 斷 裂 及 延 性 斷 裂 (2) 化 學 故 障, 這 包 含 了 化 學 腐 蝕 與 介 金 屬 擴 散, 當 金 屬 與 水 氣 或 酸 接 觸 會 產 生 腐 蝕 高 分 子 材 料 本 身 就 會 吸 濕, 而 且 與 金 屬 間 不 能 完 全 密 合, 空 氣 的 溼 氣 會 擴 散 或 以 毛 細 作 用 傳 入 構 裝 體 內, 造 成 金 屬 及 銲 線 的 腐 蝕, 殘 餘 溼 氣 在 高 溫 作 用 會 造 成 爆 米 花 效 應 此 外, 兩 種 不 同 金 屬 之 間 擴 散, 形 成 介 金 屬 化 合 物 (Inter-Metallic Compound, IMC), 造 成 金 屬 的 脆 化 並 且 減 弱 其 降 伏 應 力, 如 銲 錫 點 破 裂 (3) 電 氣 故 障, 包 含 電 遷 移 與 靜 電 放 電, 因 IC 晶 片 內 電 流 密 度 高, 電 子 在 鋁 線 移 動 將 鋁 原 子 擠 出, 稱 為 電 遷 移, 造 成 導 體 線 路 電 流 不 連 續 形 成 開 路 故 障, 與 相 鄰 導 體 街 形 成 短 路 故 障 靜 電 放 電 是 指 外 界 如 人 體 或 儀 器 設 備 的 正 電 荷 經 過 放 電 途 徑, 瞬 間 大 量 的 電 位 進 入 IC 晶 片, 造 成 電 子 元 件 故 障 電 子 構 裝 的 結 構 分 析, 簡 單 的 說 是 要 預 估 結 構 體 在 承 受 某 種 負 載 ( 溫 度 濕 度 壓 力 電 氣 或 是 瞬 間 的 外 力 作 用 ) 下 的 反 應 情 形, 計 算 結 構 體 內 部 應 力 分 佈 與 變 形 量, 或 是 算 出 結 構 體 震 動 的 固 有 頻 率, 或 是 找 出 結 構 體 熱 源 所 在 以 及 散 熱 途 徑 等 等, 用 來 分 析 結 構 體 的 故 障 機 制, 提 升 電 子 構 裝 的 可 靠 度 因 此, 電 子 構 裝 的 結 構 分 析 所 需 技 術 知 識 範 圍, 包 含 了 固 體 力 學 ( 彈 性 塑 性 振 動 光 彈 ) 熱 機 力 學 ( 熱 傳 學 材 料 力 學 ) 破 壞 力 學 材 料 科 學 等, 相 當 廣 闊 任 何 新 的 電 子 產

品 的 研 發, 都 需 要 在 形 狀 尺 寸 材 料 負 荷 可 靠 與 價 格 上 作 反 覆 的 結 構 分 析 此 外, 電 子 產 品 在 不 能 達 到 預 期 的 功 能 或 故 障 時, 必 須 作 多 項 的 結 構 分 析, 以 正 確 指 出 失 效 的 原 因, 同 時 驗 證 其 量 測 值 不 論 是 新 創 或 是 改 良, 工 程 師 首 先 必 須 對 整 體 結 構 有 所 瞭 解 ; 其 次 必 須 對 結 構 體 內 的 每 一 元 件, 分 析 其 所 受 的 負 載, 並 運 用 這 些 力 學 學 理 求 解 一 旦 確 定 後, 工 程 師 會 依 照 結 構 體 所 需 的 強 度 及 各 材 料 的 機 械 性 質, 來 選 擇 適 當 之 尺 寸 構 裝 一 詞 中, 隱 含 了 結 構 分 析 的 意 義, 因 此, 將 IC 封 裝 更 名 為 電 子 構 裝, 在 學 術 界 上 有 其 意 義 存 在 Au Wire Epoxy Mold Compound Plated Copper Conductor Chip Solder Mask Signal Via Substrate Die Attach Thermal Via Unlead Solder 圖 四 PBGA(Plastic Ball Grid Array) 構 裝 結 構 示 意 圖 一 個 典 型 的 半 導 體 構 裝 PBGA 結 構 的 示 意 圖, 如 圖 四 所 示 此 構 裝 材 料 使 用 了 環 氧 樹 脂 封 膠 (Epoxy Mold Compound) 晶 片 (Chip) 晶 片 接 合 劑 (Die Attach) 金 線 (Au Wire) 基 板 (Substrate) 綠 漆 (Solder Mask) 導 通 孔 (Via) 銲 錫 (Solder) 在 封 裝 過 程 中, 因 為 反 覆 進 行 加 熱 冷 卻, 造 成 各 材 料 因 熱 膨 脹 係 數 不 同, 在 界 面 產 生 熱 應 力 而 導 致 變 形 裂 縫 破 壞 因 為 環 保 意 識 抬 頭, 綠 色 構 裝 (green package) 需 要 無 鉛 成 份 的 銲 錫 沒 有 鹵 素 族 溴 成 分 的 環 氧 樹 脂 封 膠 等, 材 料 的 改 變 會 改 變 製 程, 其 可 靠 度 也 跟 著 會 改 變, 需 要 更 多 的 測 試 與 結 構 分 析 來 驗 證 瞭 解 電 子 構 裝 不 同 材 料, 如 金 線 銅 箔 銀 膏 銲 錫 矽 晶 片 環 氧 樹 脂 封 膠 基 板 晶 片 接 合 劑 綠 漆 的 材 料 特 性, 對 於 結 構 分 析 有 很 大 的 助 益 絕 大 多 數 IC 晶 片 的 面 積 都 小 於 2cm 2, 其 上 卻 製 造 了 數 百 萬 個 到 數 億 個 電 晶 體 等 電 子 元 件, 這 些 元 件 或 線 路 已 經 小 到 90nm 到 0.5μm, 結 構 上 極 為 脆 弱, 即 使 是 微 小 的 微 粒 粉 塵 或 濕 氣, 都 可 能 使 IC 晶 片 短 路 或 斷 路 而 故 障 正 確 的 溫 度 分 佈 與 散 熱 的 設 計, 是 電 子 構 裝 結 構 分 析 的 首 要 方 針 造 成 電 子 構 裝 失 效 的 各 項 因 素 中, 溫 度 所 造 成 的 故 障 約 55%, 若 再 加 上 濕 度 的 影 響, 電 子 構 裝 失 效 率 達 到 74% 由 於 溫 度 的 影 響, 元 件 的 化 學 性 質 及 物 理 結 構 等, 均 會 產 生 變 化, 事 實 上, 此 種 變 化 會 隨 著 溫 度 的 升 高 而 加 速 為 了 確 保 IC 晶 片 的 可 靠 操 作, 晶 片 本 身 的 熱 量 所 造 成 的 溫 升 以 及 其 它 熱 源 傳 遞 至 晶 片 引 起 之 溫 升, 必 須 被 適 當 的 排 散, 以 維

持 晶 片 的 操 作 溫 度 在 容 許 的 範 圍 內 由 於 有 限 元 素 分 析 (Finite Element Analysis, FEA) 已 廣 泛 使 用 在 工 程 上 的 結 構 分 析 與 熱 分 析 上, 並 普 遍 被 學 術 與 產 業 研 發 所 接 受 在 電 子 構 裝 結 構 分 析 上, 多 重 物 理 偶 合 (Multi-physics) 之 FEA 套 裝 軟 體 被 使 用 最 為 廣 泛 FEA 模 擬 預 測 要 精 準, 必 須 結 構 體 內 部 全 部 材 料 要 有 正 確 的 機 械 熱 電 氣 性 質 以 及 適 當 的 邊 界 條 件 的 設 定, 如 牽 涉 到 非 線 性 求 解, 更 需 要 有 一 個 合 適 求 解 器 (Solver) 及 解 題 順 序 因 篇 幅 關 係, 僅 就 電 子 構 裝 結 構 分 析 的 部 份 FEA 模 擬 預 測 結 果 作 一 示 範 說 明 : ( 一 ) 熱 引 發 變 形 (Thermal-induced displacement) 圖 五 顯 示 flip chip BGA(FCBGA) 結 構 體 的 示 意 圖, 受 熱 後 所 產 生 的 內 部 變 形 (in-plane displacement) 與 Moiré Interferometry 雲 紋 干 涉 實 驗 結 果, 以 及 熱 翹 曲 (thermal-induced warpage) 預 測 FEA 預 測 結 果 與 Moiré 實 驗 量 測 值 的 誤 差 不 到 0.3%, 顯 示 FEA 預 測 非 常 精 確 圖 五 (a) FEA 預 測 水 平 方 向 變 形 量 (100 O C 降 溫 到 25 O C) 圖 五 (b) Moiré 雲 紋 干 涉 實 驗 量 測 水 平 方 向 變 形 量 (100 O C 降 溫 到 25 O C) 圖 五 (c) FEA 預 測 翹 曲 (warpage) 變 形 量 (25 O C 加 溫 到 250 O C)

( 二 ) 銲 線 製 程 第 一 銲 點 模 擬 (Cu/low-K underlay microstructure dynamic response) 銲 線 (wire bonding) 製 程 中, 第 一 銲 點 (first bond) 的 製 程 相 當 複 雜, 製 程 上 的 參 數 bond force bond speed 超 音 波 USG 的 bond power 需 要 轉 換 成 FEA 的 相 關 邊 界 條 件, 製 程 溫 度 與 銲 線 上 FAB 及 HAZ 區 域 的 機 械 性 質 要 能 反 應 到 金 線 的 材 料 性 質 上, 更 重 要 的 是 FEA 模 式 要 能 模 擬 動 態 接 觸 大 變 形 的 非 線 性 行 為 在 此 結 構 分 析 下, 亦 能 正 確 的 預 測 bond pad 底 下 Cu/low-k 微 結 構 的 應 力 波 傳 遞 及 破 壞 機 制 而 黃 金 價 格 飊 漲, 銲 線 以 銅 線 取 代 金 線, 也 是 未 來 電 子 構 裝 技 術 發 展 趨 勢 之 一 銅 線 的 應 變 硬 化 在 FEA 模 式 中 又 必 須 充 分 的 考 慮 進 去 圖 六 (a) 銲 線 製 程 第 一 銲 點 3 維 FEA 模 型 (b)cu/low-k 微 結 構 示 意 圖 圖 六 (c) 預 測 熱 超 音 波 製 程 的 Cu/low-K 微 結 構 等 效 應 力 ( 三 ) 系 統 級 封 裝 銲 錫 之 溫 度 循 環 測 試 (Thermal cycle test for System-in-Package) 在 綠 色 構 裝 需 求 無 鉛 銲 錫, 目 前 業 界 大 多 以 錫 銀 銅 (Sn-Ag-Cu, SAC) 合 金 來 製 作 各 式 BGA 的 錫 球, 提 供 第 二 層 次 構 裝 上 板 (board level) 的 表 面 黏 著 因 為 SAC

各 合 金 材 料 比 例 不 同, 其 機 械 性 質 不 同, 而 銅 的 活 性 高 易 擴 散, 生 成 介 金 屬 化 合 物, 使 結 構 變 脆 當 進 行 溫 度 循 環 測 試, 從 -40 O C 到 125 O C, 包 含 加 溫 持 溫 降 溫 持 溫, 溫 度 往 復 的 變 化 使 結 構 受 到 往 復 的 壓 縮 膨 脹,SAC 銲 錫 會 產 生 疲 勞 破 壞 而 SAC 銲 錫 的 熔 點 約 480K-520K 間, 當 工 作 溫 度 到 其 熔 點 一 半 時 240K-260K,SAC 銲 錫 會 有 潛 變 (creep) 發 生 因 此 在 結 構 分 析, 就 要 選 擇 具 黏 彈 性 行 為 的 FEA 元 素, 材 料 性 質 也 必 須 反 應 潛 變 形 為, 而 3D 實 體 模 型 耗 費 太 多 電 腦 資 源, 因 此 使 用 slide model, 又 利 用 聖 維 南 原 理, 以 子 模 型 (sub-model) 來 作 銲 錫 點 附 近 的 應 力 應 變 分 析 在 疲 勞 壽 命 預 測, 不 同 模 式 需 要 creep shear strain creep von Mises stress-strain 以 及 creep strain energy density 來 代 入 不 同 模 式 圖 七 (a) 系 統 級 封 裝 3 維 FEA 模 型 (b) 銲 錫 點 子 結 構 FEA 模 型 圖 七 (c) 銲 錫 點 等 效 應 變 - 等 效 應 力 圖 (d) 銲 錫 點 子 結 構 潛 變 應 變 能 密 度 - 時 間 圖 ( 四 ) 系 統 級 封 裝 銲 錫 點 掉 落 測 試 (Drop test using support excitation scheme) 銲 錫 點 的 另 一 個 可 靠 度, 就 是 上 板 後 的 電 子 產 品 要 通 過 掉 落 測 試 (drop test) 在 JEDEC 掉 落 測 試 標 準 中 加 速 度 G 值 與 sin 波 時 間 圖, 必 須 反 應 到 求 解 順 序 中 而 邊 界 條 件 中, 則 運 用 input D 及 support excitation 方 式, 進 行 掉 落 測 試 模 擬 由 於 金 屬 擴 散 產 生 介 金 屬 化 合 物, 使 結 構 變 脆, 各 種 材 料 的 機 械 性 質 必 須 正 確 的 反 應 延 性 破 壞 與 脆 性 斷 裂 準 則 (criteria) 用 在 不 同 的 結 構 與 材 料, 破 壞 位 置 亦 是 研 究 重 點 之 一 SAC 錫 球 合 金 的 比 例 各 結 構 的 尺 寸, 用 來 作 最 佳 化 的 設 計

圖 八 (a) 系 統 級 封 裝 銲 錫 點 3 維 子 結 構 FEA 模 型 圖 八 (b) 銲 錫 點 上 方 等 效 應 力 - 時 間 圖 (c) 銲 錫 點 下 方 等 效 應 力 - 時 間 圖 ( 四 )CMOS 影 像 感 測 器 熱 - 濕 - 固 耦 合 (Thermo-hygro-mechanical effects for CIS) 濕 度 所 引 發 的 電 子 構 裝 可 靠 度 問 題, 除 了 材 料 的 濕 氣 (moisture) 性 質, 與 濕 氣 擴 散 係 數 (moisture diffusivity) 不 容 易 求 得 外, 吸 濕 膨 脹 係 數 (coefficient of moisture expansion) 也 很 難 直 接 量 測 出 來 在 以 往, 工 程 師 經 常 直 接 以 烘 烤 來 去 濕, 而 FEA 軟 體 並 不 能 直 接 模 擬 濕 氣 分 佈 與 預 測 吸 濕 膨 脹 所 產 生 的 應 力 由 於 濕 氣 擴 散 原 理 與 熱 傳 導 的 熱 傳 播 原 理 一 樣, 運 用 費 肯 第 二 擴 散 原 理 (Fick s second diffusion law), 推 導 出 飽 和 吸 濕 係 數 擴 散 係 數 吸 濕 重 量 之 間 的 關 係 式 ; 在 IR-Reflow 過 程 中 以 Arrhenius 方 程 式 找 到 其 活 化 能 擴 散 係 數 ( 此 時, 擴 散 係 數 會 與 溫 度 相 依 ); 在 吸 濕 膨 脹 所 產 生 的 應 變, 會 等 於 殘 餘 濕 度 與 吸 濕 膨 脹 係 數 之 乘 積 在 FEA 吸 濕 模 擬 中, 密 度 (density) 設 定 為 1 熱 傳 導 係 數 設 為 擴 散 係 數 乘 以 飽 和 吸 濕 係 數 比 熱 設 為 飽 和 吸 濕 係 數, 結 構 體 外 部 邊 界 的 濕 度 全 部 設 定 成 1 與 內 部 全 部 設 為 0, 並 進 行 瞬 態 非 線 性 分 析, 所 得 的 場 變 量 即 為 濕 度 (wetness) 其 次, 進 行 IR-Reflow 去 濕 過 程 的 模 擬, 要 注 意 的 是, 要 將 結 構 體 全 部 邊 界 設 定 為 0 最 後 將 殘 餘 的 濕 氣 與 吸 濕 膨 脹 係 數, 以 及 因 溫 度 增 加 所 產 生 的 熱 變 形, 共 同 代 入 熱 - 濕 - 固 耦 合 結 構 分 析, 得 到 構 裝 整 體 的 應 力 分 佈

圖 九 (a)qfn CMOS 影 像 感 測 器 吸 濕 192 小 時 (30 O C60%) 圖 九 (b)qfn CMOS 影 像 感 測 器 去 濕 60 秒 (30 O C60%)

圖 九 (c)qfn CMOS 影 像 感 測 器 熱 - 濕 - 結 構 偶 合 分 析 與 基 板 失 效 圖 三 結 論 電 子 產 品 的 趨 勢 是 輕 薄 短 小,IC 晶 片 也 跟 隨 著 朝 向 高 密 度 電 子 電 路 與 多 IO 腳 數 發 展 從 過 去 的 歷 程 來 看, 要 開 發 新 產 品, 電 子 構 裝 需 要 新 技 術 新 製 程 新 材 料 的 配 合, 還 要 有 新 機 台 的 改 善 在 開 發 流 程 上, 大 多 以 FEA 模 擬 來 預 測 構 裝 結 構 體 在 各 種 環 境 的 可 靠 度 來 進 行 設 計 或 改 良, 再 配 合 參 數 設 計, 以 測 試 實 驗 數 據 驗 證 無 論 電 子 產 品 如 何 創 新, 結 構 體 如 何 變 化, 材 料 如 何 更 新, 在 進 行 結 構 分 析 時, 所 需 要 的 力 學 學 理, 並 沒 有 太 大 的 改 變 當 前 的 3D IC 的 TSV(Through Silicon Via) 技 術, 其 結 構 迥 異 於 之 前 的 IC 封 裝 結 構, 發 展 潛 力 無 窮, 但 如 果 IC 晶 片 運 作 所 產 生 的 熱 量 沒 有 辦 法 適 當 的 排 除, 電 子 構 裝 不 能 解 決 IC 晶 片 的 廢 熱 問 題, 新 開 發 的 TSV 就 完 全 沒 有 商 業 市 場, 由 此 可 見 電 子 構 裝 技 術 的 重 要 性 本 文 只 是 大 致 提 到 電 子 構 裝 的 結 構 分 析 的 一 些 基 本 概 念, 並 未 涉 入 到 諸 多 力 學 學 理, 拋 磚 引 玉, 期 待 國 內 電 子 構 裝 先 進 更 多 深 入 的 介 紹, 讓 國 內 更 多 的 學 生 工 程 師 投 入 電 子 構 裝 的 研 發 領 域