Bỏ qua nội dung

Di cư điện tử (EM) và di cư điện hóa (ECM)

Tuần này, tôi được yêu cầu đóng góp vào sổ tay hướng dẫn IPC sắp ra mắt (IPC-CH-65 HDBK) về phần về sự nhiễm bẩn và tác động của nó lên các cụm dây in (PWA). Có sự giao thoa rõ ràng giữa công nghệ từ lĩnh vực SMT / PCB tiêu chuẩn sang lắp ráp bán dẫn: cụ thể là vào lắp ráp flip-chip, microbumps và TSV. Tuy nhiên, thuật ngữ này đang "bắt đầu xung đột": các cụm từ quen thuộc với các nhà sản xuất chất bán dẫn hiện cần được hiểu và trở thành một phần trong từ điển của các kỹ sư đóng gói bán dẫn đến từ SMT. Tôi muốn làm rõ vấn đề này, do đó tôi đăng bài viết trên blog này, dựa trên một bài báo tôi đã trình bày tại cuộc họp IWLPC năm 2009, nhưng có lẽ cần nhắc lại để nhiều đối tượng hơn biết đến.

Di chuyển điện hóa (ECM)

ECM được đặc trưng bởi sự di chuyển của các ion kim loại GIỮA các dây dẫn kim loại liền kề, để tạo thành các nhánh cây. Các thông số điều khiển chính ở đây là:

Độ ẩm hoặc độ ẩm cao, được đo bằng %RH

Sự có mặt của các ion kim loại di động

Một gradient điện thế cao, được biểu thị bằng Vôn trên một đơn vị chiều dài (ví dụ V/cm)

Nhiệt độ cao cũng có thể làm trầm trọng thêm vấn đề. Các ion kim loại ngậm nước, tích điện dương, sẽ di chuyển về phía cực âm (-ve), tạo thành một dendrite, là một cấu trúc kim loại giống như kim hoặc cành cây. Dendrite là chỉ báo trực quan chính của ECM.
Sơ đồ ECM


Di cư điện tử (EM)

Mặt khác, EM xảy ra TRONG một vật dẫn kim loại, khi một số lượng lớn các electron tốc độ cao tác động vào các nguyên tử kim loại và đẩy chúng ra bằng cách truyền động lượng đơn giản. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến EM là:

Nhiệt độ cao

Sự có mặt của các nguyên tử kim loại di động

Mật độ dòng điện cao, được biểu thị bằng Ampe trên một đơn vị diện tích (ví dụ A/cm2)

Điều quan trọng cần lưu ý là độ ẩm hoặc độ ẩm môi trường khác không ảnh hưởng đến EM vì EM xuất hiện bên trong mối nối kim loại.

Biểu đồ EM
Chỉ báo trực quan chính của EM là sự hiện diện của các lỗ rỗng tại các điểm trong mối nối kim loại gần cực dương (+ve), thường là nơi có mật độ dòng điện lớn nhất (hiệu ứng “dòng điện chen chúc” – xem bên dưới). Hiện tại đông đúc 3
Các lỗ rỗng thường được nhìn thấy bên trong mối nối và cuối cùng có thể dẫn đến sự mất kiểm soát nhiệt và hỏng mối nối, vì diện tích mặt cắt ngang hiệu dụng của mối nối co lại theo thời gian, làm tăng mật độ dòng điện.

Tôi hy vọng lời giải thích này rõ ràng và hợp lý.

Chúc mừng! Andy