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デバイス/モジュールの信頼性評価、電気的特性測定・評価

エレクトロマイグレーション試験

エレクトロマイグレーション現象

エレクトロマイグレーション現象とは、集積回路内部の金属配線に電流を流すことにより金属原子が移動する現象です。アルミ配線では電子の流れる方向にアルミ原子が移動し、陰極側にボイドが発生しオープン故障になり、陽極側ではヒロックやウィスカが成長し、最終的にはショート故障に至ります。集積回路にてエレクトロマイグレーションが発生する原因は、アルミ配線が多くの粒界を持つ多結晶構造をしていること、アルミ配線に流れる電流の密度が10000A~100000A/cm² と大きいことです。OKIエンジニアリングでは、エレクトロマイグレーション試験のご提案から評価まで実施可能です。

エレクトロマイグレーション現象メカニズム画像
エレクトロマイグレーション現象メカニズム

エレクトロマイグレーション試験結果例

エレクトロマイグレーション試験用に製作したTEG(Test Element Group)30個について、試験温度約250℃、電流密度100000A/cm² 程度になるように、電流ストレスを印加しました。故障判定基準は、抵抗値が+20%増加した時点としました。

  • 試験回路図画像
    試験回路図
  • 試験結果画像
    試験結果

試験結果の統計解析

試験結果は対数正規分布に乗り、0.1%寿命は27.5Hでした。

エレクトロマイグレーション試験結果の対数正規確率プロット
エレクトロマイグレーション試験結果の対数正規確率プロット

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