现如今复合焊料已经延伸出很多种形式，有纳米材料的复合焊料，也有可变熔点的复合焊料，还有例如Sn-Ag-Cu/Sn-Bi的成分复合焊料与结构复合焊料，不同形式的复合焊料有不同的优缺点，有的可以改善铺展能力，有的可以增加力学性能与导电性能以及导热性能，甚至有一些复合焊料可以使得焊点具有较高的抗塌陷能力，从而降低焊接的桥联短路情况的发生概率，延长了焊点在高温下的使用寿命，从而得到更高的可靠性。因此在电子产品中对于复合焊料的使用率越来越高，而复合焊料所需要面对的情况也越来越多，电迁移也是其中最为常见的一种。

1。2 电迁移理论

1。2。1 电迁移定义

电迁移是指当导电金属材料在通过高密度电流时候，导电材料中的电子在静电场力的作用下，从阴极向阳极运动，在运动过程中， 高速运动的电子不断地猛烈撞击金属原子，形成电子冲击力或者电子风力，当电子风力大于静电场力时，金属原子获得能量，会与相邻的空位发生位置互换的情况，最终导致金属原子发生受迫定向运动，从而从阴极流向阳极，此现象为电迁移现象[15-17]。

1。2。2 电迁移的物理机制

一般来讲，原子在通电情况下发生移动主要是在电流作用下收到两种驱动力：

(1)金属离子一般带正电，会受到一个外加电场所施加的静电力，在静电力的作用下，金属原子会向阴极移动。

(2)通电过程中，电子在电场的加速下于原子产生碰撞，原子会在碰撞过后得到电子在电厂加速过程中所积累的动量，并且该动量转移的方向与电子移动方向一致，都是向阳极移动，这便是电子风力的形成原因。原子想要向在扩散时会有一定的能量障碍，而想要向临近空位扩散，则必须要克服这些能量障碍。在没有外加电场的前提下，原子无论想哪个方向扩散所需要的能量皆为△E，在受到外加电场时，会有一个电子风力Fwd施加在原子上，若原子位置间距为a，则在外加电场作用下，电子风力产生的能量为w=Fwd a，若电子风力产生的能量与原子扩散所需能量方向一致，原子扩散所需能量将会增加，反之，若方向一致，则所需能量将会减少。[18-20] 。。因此，在外加电场作用下，原子电迁移时所受的力可用如下方程表示[21]:

其中Fel为静电力，Fwd为电子风力，E为电场，Z*为有效电荷。

图1。1电流及无电流作用下原子扩散能量图[18-20]

其中e与E的乘积刚好为一个电子在点成E的作用下所受力，因此真正造成原子移动的电子数目则可以用Z*来表示，是原子所受电迁移强度的参数，为一个定量，其大小与原子种类有关，其正负则是表示原子所受的合力方向，若为正，则方向向阴极，反之则向阳极。

1。2。3 影响电迁移的因素

(1)几何形状

导线的几何形状也是影响电迁移的主要因素之一，因为导线横截面的大小与焊点的界面大小不在同一个数量级，焊点的界面会大两三个熟练级左右，横截面的大小差异也导致了电流密度在两者之间的差异，因此在两者交界处会产生电流聚积效应，这是焊点发生电迁移的重要原因之一[22]。同时，厚度也是影响电迁移的原因之一，比较厚的合金在转角处受道德几何形状影响要大于厚度较小的合金[23]，除了横截面与厚度之外，导线的长度也会影响电迁移，平均时效的时间长短很大程度上取决于导线的长度长短[24]。

(2)焊料合金的低熔点

合金成分不同，会使得熔点在一定程度上与原来金属存在差异，熔点的降低，会影响合金微结构。例如Sn-Pb共晶，183℃的熔点是室温的好几倍，因此在室温条件下，焊料平面上会生长出Sn须，在Pb(Sn)中发生多空沉淀，因此，焊料合金微结构被粗化了。文献综述