什么是电迁移？

电迁移是指在高电流密度下，导体中的金属原子（如铜、铝）因受到电子碰撞而发生定向移动的现象，可能导致导线断裂或短路，是芯片失效的核心原因之一。
 
一、电迁移出现的核心原因
 
1. 电子风力作用：高电流密度下，大量电子高速运动，持续撞击金属原子，推动原子沿电流方向移动（类似“风吹沙动”）。
2. 温度加速效应：电流流过导线会产生焦耳热，温度升高会显著提高金属原子的活跃度，加速其迁移速度（温度每升高10℃，迁移速率约翻倍）。
3. 导线结构缺陷：导线的拐角、接口或制造过程中产生的微小空洞，会成为原子迁移的“薄弱点”，容易在此处形成原子堆积（导致短路）或空缺（导致断裂）。
 
二、避免电迁移的关键措施
 
- 优化导线设计：增大导线截面积以降低电流密度（核心手段），避免尖锐拐角，减少结构缺陷。
- 选用高抗迁移材料：采用铜（比传统铝的抗迁移能力高100倍以上）或添加合金元素（如在铝中加铜、硅），增强原子间结合力。
- 控制工作温度：通过芯片散热设计（如散热片、热管）降低工作温度，从根源上减缓原子迁移。
- 优化电路布局：避免在关键路径上设计过长或过细的导线，减少电流集中区域。
 
我可以帮你整理一份“芯片电迁移防护技术对比表”，清晰列出不同措施的效果、成本和适用场景，需要吗？电迁移是指在高电流密度下，导体中的金属原子（如铜、铝）因受到电子碰撞而发生定向移动的现象，可能导致导线断裂或短路，是芯片失效的核心原因之一。

 

一、电迁移出现的核心原因

 

1. 电子风力作用：高电流密度下，大量电子高速运动，持续撞击金属原子，推动原子沿电流方向移动（类似“风吹沙动”）。

2. 温度加速效应：电流流过导线会产生焦耳热，温度升高会显著提高金属原子的活跃度，加速其迁移速度（温度每升高10℃，迁移速率约翻倍）。

3. 导线结构缺陷：导线的拐角、接口或制造过程中产生的微小空洞，会成为原子迁移的“薄弱点”，容易在此处形成原子堆积（导致短路）或空缺（导致断裂）。

 

二、避免电迁移的关键措施

 

- 优化导线设计：增大导线截面积以降低电流密度（核心手段），避免尖锐拐角，减少结构缺陷。

- 选用高抗迁移材料：采用铜（比传统铝的抗迁移能力高100倍以上）或添加合金元素（如在铝中加铜、硅），增强原子间结合力。

- 控制工作温度：通过芯片散热设计（如散热片、热管）降低工作温度，从根源上减缓原子迁移。

- 优化电路布局：避免在关键路径上设计过长或过细的导线，减少电流集中区域。