電流對(duì)金屬材料有影響么?影響大么?
發(fā)布時(shí)間:2014-01-28 00:00:00 點(diǎn)擊率: 發(fā)布人:電流造成材料改變其實(shí)也不只有電遷移現(xiàn)象,只是此現(xiàn)象在圭產(chǎn)業(yè)是很普遍的。電遷移電路元件進(jìn)行微小化經(jīng)常遇到的問題,導(dǎo)線越作越小,越容易因電遷移破壞。電遷移主要受電子風(fēng)(與電流方向相反)與電流產(chǎn)生的焦耳熱加乘效應(yīng)所影響。
造成導(dǎo)線內(nèi)部金屬離子的移動(dòng),當(dāng)導(dǎo)線中金屬離子獲得能量激發(fā)后活化,此時(shí)金屬離子承受兩種力,兩力互相結(jié)抗:
1、電場(chǎng)造成的力 :金屬內(nèi)部電場(chǎng)
2、電子風(fēng)力 :高能量電子的動(dòng)量轉(zhuǎn)移
當(dāng)電子風(fēng)推動(dòng)電子的力過大,大過金屬的束縛能與電場(chǎng)力時(shí),金屬離子則開始移動(dòng)(往正極移動(dòng)),移動(dòng)的同時(shí)于反向產(chǎn)生空缺,也就是破洞,與單純焦耳熱破壞最大的不同在于,焦耳熱只要夠熱就會(huì)破壞,所以導(dǎo)線斷裂有點(diǎn)融熔狀;電遷移則會(huì)觀察到,斷電處,接近正極端,因?yàn)榻饘匐x子的移動(dòng),會(huì)觀察到材料堆積,看起來厚一點(diǎn)。而在接近負(fù)極端,則產(chǎn)生空洞,斷線就是空洞變大而形成的。所以發(fā)生的順序大致上為:電子風(fēng)推擠離子產(chǎn)生空洞 > 導(dǎo)線電流密度增大 > 擴(kuò)大焦耳熱形成 > 孔洞再度擴(kuò)大。實(shí)際上以鋁金屬最容易發(fā)生,所以為了解決此問題,微小電路元件會(huì)使用鋁合金或其他金屬合金,而不單純用鋁
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