精密PCB製造、高周波PCB、高速PCB、標準PCB、多層PCB、およびPCBアセンブリ。
エレクトロマイグレーションとは何か? そしてもっと重要なことに, それを防ぐ方法? 単純なラウンド PCBボード ICエレクトロマイグレーション解析. 目的は、これらのデバイスが、異なる条件下で短絡して開放するのを防ぐことである. この目的のためにいくつかの業界標準が開発されている. これらの規格とどのようにエレクトロマイグレーションは、新しい機器が失敗する原因について知っている必要がありますか
電子のエレクトロマイグレーション
より小さなスペースでより多くのコンポーネントが積み重なると、特定の電位差のある2つの導体間の電界が大きくなる。これは、高電圧電子機器、特に静電放電（ESD）における多くの安全問題につながる。空気によって分離された2つの導体間の高電界は、空気が絶縁破壊を受ける原因となり、それは周囲回路のアークおよび電流パルスを生成する。PCBまたは他のデバイスのこれらの放電を防止するために、導体間の電位差に依存する距離で導体を分離する。
上記のクリアランス距離は安全性及び設備故障に対する保護に重要であるが，基板間の距離も重要である。考慮すべき別のポイントは、誘電体間の導体間の距離である。PCBでは、これはcreepage距離と呼ばれます、そして、その要件（および電気クリアランス）はIPC 2221標準で定義されます。導体間の間隔が小さい場合、電界は大きくなり、電気的マイグレーションに至る。
導体内の電流密度が大きい場合（IC内）、または2つの導体間の電界が大きい場合（PCBでは）エレクトロマイグレーションを駆動する機構は指数関数的成長として記述することができる。エレクトロマイグレーションを防ぐために、3つのレバーを使用してデザインをプルできます。
導体間の間隔を広げる
導体間の電圧を下げる
低い電流でICを動かす
ICにおけるエレクトロマイグレーション
IC相互接続では、主な力は、2つの導体とそれ以降のイオン化の間の電場ではない。対照的に、固体エレクトロマイグレーションは、高電流密度（典型的には“10000 A／cm 2”）での電子の運動量移動（散乱）によるものであり、金属は導電性経路（この場合、金属配線自体）に沿って移動する。エレクトロマイグレーションはahrreniusプロセスに従い，相互接続温度の増加とともに移動速度が増加する。
銅のエレクトロマイグレーションに関与する力を以下に示す。風力は格子中の金属原子からの電子の散乱による金属イオンに働く力である。このフリー金属イオンへのこのイオン化と運動量の移動が繰り返されると，それらはアノードに向かって拡散する。この移行過程は活性化エネルギーを持つ。金属原子に移されたエネルギーが濃度勾配（Fickの法則）によって導かれるahrrenius活性化プロセスを超えるとき、方向性拡散は始まります。
金属が導体の表面に引っ張られるとき、それは2つの導体に橋をかけることができる構造を構築し始めます。それはまた、オープン回路につながる相互接続のアノード側の金属を枯渇させることができる。以下のSEM像は、2つの導体間の拡張エレクトロマイグレーションの結果を示す。金属が表面に沿って移動すると、それは隙間（オープン回路）を去り、または隣接する導体（短絡）に接続するウィスカを生成する。スルーホールを有する極端な場合には、エレクトロマイグレーションはオーバーレイの下の導体を枯渇させることさえできる。
PCB中のエレクトロマイグレーション：樹枝状成長
同様の効果がPCBに起こり、エレクトロマイグレーションの2つの可能な形態が生じる
上述のように、表面に沿ったエレクトロマイグレーション
半導体塩の形成は樹枝状デンドライト構造の電気化学的成長を導く
これらの効果は異なる物理プロセスによって制御される。つの導体間の電流密度は、IC相互接続の断面積と比較して、金属ワイヤの非常に大きなサイズのため、非常に低くありえます。これらの場合、マイグレーションは高電流密度で起こり、同じ種類の短いカットが時間とともに成長する。表層において、導体が空気にさらされるように、次の酸化は生じることができる。
第2の場合、エレクトロマイグレーションは電解プロセスである。電場は水と塩の存在下で電気化学反応を駆動する。電解エレクトロマイグレーションは、表面に水を必要とし、電気化学反応と樹枝状成長を駆動する2つの導体間の高い直流電流を必要とする。移行した金属イオンは水溶液中で溶解し、絶縁基板中を拡散する。隣接する導体間の距離を増大させることによって、それらの間の電場が減少するので、IPC 2221はここで再生されるので、電解電気マイグレーションを駆動する反応を阻害する。
新しいレイアウトにおけるエレクトロマイグレーション分析は、トレースギャップが設計ルールまたは業界標準に違反しないように設計をチェックする必要がある。いくつかの基本的なPCBまたはICレイアウトツールにアクセスする場合は、これらの規則に対してレイアウトを確認し、任意の違反を見つけることができます。ICSとPCBsが収縮し続けるので、エレクトロマイグレーション解析は信頼性を確実にするためにより重要になるだけです。
