אמינות של חיבורי ביניים חלק ב’ מנגנוני כישלונות אמינות של חיבורי ביניים חלק ב’ מנגנוני כישלונות פרופ’ יוסי שחם המחלקה לאלקטרוניקה פיזיקלית, אוניברסיטת ת”א.
מבוא
קורוזיה קורוזיה מופיעה כאשר שתי מתכות ואלקטרוליט יוצרים תא גלווני. הקורוזיה מופיעה באנודה והקצב שלה תלוי בהרבה גורמים: סוג החומר, האלקטרוליט, פוטנציאל התא, הזרם, טמפרטורה וסוגי הפסיבציה. קורוזיה של אלומיניום: תלויה בזיהומים - בדרך כלל הלוגנים כתוצאה מאיכול יבש תלויה בלחות מושפעת מנוכחות זרחן במבודד
כישלונות כתוצאה מאלקטרומיגרציה
האצת כישלונות עקב הסעת חומר וחימום יצירת חללים ( VOIDS ) הקטנת שטח החתך של המוליך J הגדלת צפיפות הזרם הגדלת ההספק התרמי עקב העלאת צפיפות הזרם עליית הטמפרטורה
השפעת הזרם והטמפרטורה שינוי ההתנגדות בתחילת התהליך: זמן ממוצע לכישלון: (משוואת BLACK )
השפעת הגיאומטריה של הקו J2>J1 J1 יצירת חללים עקב אי רציפות בשטף המסה
הסעת מסה בחומר רב-גבישי שינוי בגודל הגרעינים לאורך קו מתכת גבול משולש ויחסו לכיוון הזרם גבול גרעיני
היחס בין הגבולות הגרעיניים ורוחב הקו מבנה “במבוק”
השפעת המבנה הגרעיני על יצירת חללים לפני יצירת חלל אחרי יצירת חלל
השפעת המבנה על האמינות (תומפסון 2000)
תלות האמינות במבנה (2)
יצירת החלל תלויה בשטף החומר ובשטף החוזר הנובע מגרדיאנט הלחץ יצירת החלל תלויה בשטף החומר ובשטף החוזר הנובע מגרדיאנט הלחץ ריפוי עצמי ריפוי בסיוע זרם הפוך
יצירת חללים עקב הסעת מסה בגבולות גרעיניים FM2=Z*qJr(T)cos(f2) Je f2 f1 f3 FM3 =Z*qJr(T)cos(f3) FM1=Z*qJr(T)cos(f1) FM1 < FM2 + FM3
אפיון אלקטרומיגרציה מדידת התנגדות
מעגל בדיקת התנגדות R=R0(1+aDT)
מדידת הסעת חומר זהב על מוליבדן J= 1MA/cm2 T=430C
מה קורה כשיש גרדיאנט טמפרטורה ?
מסקנות הסעת חומר נובעת מ: זרם חשמלי גרדיאנט טמפרטורה גרדיאנט מאמצים ההסעה תלויה בהרבה גורמים ולכן המודל המדויק כולל הרבה פרמטרים ותלוי בהיסטוריה של הפרוסה. לפיכך נהוג למדל בצורה מקורבת לפי תלות בזרם ובטמפרטורה כאשר שאר הגורמים נכנסים במקדם.