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电子迁移(electromigration, EM)及电子化学迁移(electrochemical migration, ECM)有何差异？
电子迁移（Electromigration）和电子化学迁移（Electrochemical Migration）两者看起来很相似，表面上都是金属元素从高电位往低电位的地方移动，而且两者都有机会长出晶枝(dendrites)，可是两者又有着本质上的不同。电子迁移比较偏向是纯物理过程，主要涉及电子的动能和金属原子的移动，经常造成开路及短路；而电子化学迁移则是电化学过程，涉及金属离子在电场作用下形成连续的导电通道，经常造成短路。
电子迁移（Electromigration）和电化学迁移（Electrochemical Migration）发生的原理与主要差异如下：
电子迁移（Electromigration）：
电子迁移（Electromigration），简称EM。是指在导体中，由于电流通过导线时，金属原子会因为电子的运动碰撞而发生移动。EM可能导致金属线路的局部变薄或变窄，最终可能导致线路断裂，使得元件故障。这种迁移通常发生在电流密度过高情况下，如微小导线或电子元件的高功率操作。
想像一个微型的金属导线，这条导线是一个电子元件中的一部分，比如一个电晶体。它的导线通常很细，以便适应微小的元件。当电流通过这条金属导线时，其中的金属原子可能会受到电子的推动而移动。在高电流密度区域，例如导线的狭窄部分，由于电子迁移，金属原子可能会在导线的一端逐渐向另一端迁移。这可能会导致导线的某些部分变得更薄，因为金属原子被移动，这样的区域可能会变得更加脆弱。这其实有点像河水流动时会将河床上游的土壤逐渐往下游沖积的现象，而且在河道突然变窄的地方会更加明显，但是电子迁移则是因为电子碰撞引起的原子运动，与河水沖刷土壤的机械力学过程稍有不同。
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长时间的电子迁移过程可能使得这些微小区域的金属构造发生变化，甚至可能形成裂缝。这些裂缝和变化可能最终导致导线的故障，可能是开路或短路，从而影响元件的正常操作。
因此，电子迁移是一种随着时间而逐渐发展的现象，可能对微型电子元件的可靠性产生负面影响。在设计电子元件时，工程师需要考虑电子迁移的影响，并选择适当的材料和尺寸，以确保元件的长期稳定性。
影响电子迁移的主要因素有：
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存在可移动的金属原子(mobile metal atoms)
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高电流密度(high current density)
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(选项)高温(high temperature)。在电子元件中，温度的升高会加速电子迁移的过程。这是因为温度的增加会提高金属原子的动能，使其更容易移动。在高温下，金属原子的扰动增加，这使得电子迁移更容易发生。这可能导致金属导线中的金属原子在较短的时间内移动更远，增加了导线变薄或变窄的风险，进而可能导致元件失效。因此，在电子元件的设计和操作中，需要考虑和控制温度，以减缓或防止不良的电子迁移效应。此外，通常会採用低温材料或其他技术手段，以减少电子迁移的影响。
湿度或其他环境湿气对电子迁移没有影响，因为电子迁移发生在金属接合处的内部。
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电子化学迁移（Electrochemical Migration）：
电子化学迁移（Electrochemical Migration），简称ECM。是指在带电的导体或电解质表面，由于偏压和电解质的作用，金属或电镀层中的金属离子在导体或电解质表面之间迁移。这可能导致不同的导体之间短路或绝缘层被破坏，从而影响元件的正常运作。电子化学迁移通常发生在含有电解质的环境中，如潮湿的气候或含有溼气的工业环境，电子流动引起的化学反应，可能在不同金属之间或金属与绝缘体之间产生。这种现象可能导致电解质中的金属离子在电解质中移动，形成导电通路，最终导致短路或其他元件故障。
ECM最常发生的例子为PCB上的CAF(Conductive Anodic Filament)不良，对印刷电路板(PCB)施加直流电压并放置于高湿环境中，湿气会与杂质形成电解质(electrolyte)，在PCB的层到层间(Layer to Layer)、线路到线路间(Line to Line)、孔到孔间(Hold to Hole)或孔到线路(Hole to Line)如果有缝隙存在，位于高电位阳极的铜金属会先氧化成Cu+或Cu++离子，并沿着已经存在的不良通道(电解质通道)之玻璃纤维纱束向阴极慢慢迁移生长，而阴极的自由电子也会往阳极移动，路途中铜离子遇到自由电子即会还原成铜金属，然后又被偏压影响再次形成铜离子，之后再变回铜金属，如此反覆逐渐从阳极往阴极蔓延成生铜膜，最终导致铜短路。
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这种电化学迁移的过程受到许多因素的影响，包括环境湿度、是否有可以形成离子的材料以及偏压强度。因此，在电子设计和制造中，需要谨慎考虑防止电化学迁移的方法。
影响电子化学迁移的主要因素有：
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湿度或高湿度(moisture)用来形成电解质
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存在可移动的金属离子(mobile metal ions)
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高电位梯度(biasing)
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(选项)高温(high temperature)也可以加速ECM。
在有偏压的情况下，带正电荷的金属离子在有杂质的水溶液(电解质)中将向着阴极（-极）迁移，当金属正电离子到达阴极之后就会还原为金属（Mn+ + ne− → M），并从阴极的地方开始沉积往阳极的方向长出树状晶枝(dendrites)，即针状或树突状的金属结构。树突晶枝是ECM的主要视觉指标。
YouTube: Electrochemical Migration (ECM) – Dendrite formation / Dendritic growth
延伸阅读：
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熊大您好
目前3C产品/电动车…等
都有听闻过尽量不要在100%继续放着充电
我在想这会不会是跟避免电子化学迁移产生晶枝有关呢?
不知您是否有其他见解
谢谢