制造工艺失效 - 电迁移(Electromigration)

 

SEM 扫描电镜图像:
清晰可见金属线中因原子迁移形成的空洞 (Void)缺陷

 

失效背景

某电源管理芯片在高温老化测试后,输出电压出现明显波动与不稳现象,初步判定为内部互连结构失效。

 

故障分析流程

01. 电性测试:检出电源线高阻/开路

02. 开封去层:定位失效金属线

03. SEM观察:确认空洞导致断路

 

 

失效机理 (EM)

高电流密度与高温的共同作用下,金属原子沿电子流方向迁移,上游形成空洞(Void),下游堆积成小丘,最终导致导线电阻剧增甚至开路。

 

 

有效改进措施

•设计优化:加宽电源线,降低电流密度
•工艺升级:采用抗EM性能更优的铜材料
• 效果:显著提升芯片高温可靠性