电迁移（electromigration, EM）

把芯片上一根细细的金属线想象成河床，流过它的电子就是水流。平常水只是从砾石上面流过去。可一旦水量够大、流得够急，它就会开始把砾石一起拖着走——在某一处把河床冲薄，又在下游把砾石堆起来。电迁移就是同样的道理，只不过发生在原子尺度上：当线里的电流密度高到一定程度，移动的电子就把动量传给金属原子（工程师把这叫做「电子风」），慢慢把它们往前推，方向和电子的流向一致。经年累月之下，金属真的会发生位移——原子从某处被抽走，留下一个空洞，把线越削越薄，直到裂开断路；而在别处则堆积成一个凸起（小丘，hillock），有可能顶进旁边的线把它短路。

关键词是「密度」，而不是总电流：一根载着不大电流的细线，其单位截面上的电流可能远高于一条载流更大的粗总线，真正造成损伤的正是这种「每单位面积」的拥挤。这就使电迁移成为一种长期可靠性（wear-out 老化磨损）上限，而不是上电时就能看到的问题——芯片第一天用起来好好的，却在现场跑了几年之后才失效，这正是为什么它必须在流片（tape-out）之前就被查出来。签核工具会拿每一根线和每一个 via 去对照晶圆厂给出的、逐金属层设定的电流上限；对电源、地线轨道和时钟网络，工具卡得更严，因为那里的电流始终朝一个方向流，而普通信号线由于来回翻转，让一部分被推走的原子又漂回来、得以部分自我修复。补救手段都是几何性的：把线加宽、把电流分到更多并联的线或 via 上，或者改走更厚的上层金属。