Pasivizimi është një proces thelbësor në prodhimin e mbështjellëletër bakri. Ajo vepron si një "mburojë e nivelit molekular" në sipërfaqe, duke rritur rezistencën ndaj korrozionit ndërsa balancon me kujdes ndikimin e tij në vetitë kritike si përçueshmëria dhe bashkimi. Ky artikull del në shkencën që qëndron pas mekanizmave të pasivizimit, tregtisë së performancës dhe praktikave inxhinierike. PërdorimI ngathëtPërparimet si një shembull, ne do të eksplorojmë vlerën e tij unike në prodhimin e elektronikës së nivelit të lartë.
1. Pastivim: një "mburojë e nivelit molekular" për letër bakri
1.1 Si formohet shtresa e pasivizimit
Përmes trajtimeve kimike ose elektrokimike, një shtresë kompakte oksidi 10-50nm forma të trasha në sipërfaqen eletër bakri. E përbërë kryesisht nga Cu₂o, CuO dhe komplekse organike, kjo shtresë siguron:
- Barrierat fizike:Koeficienti i difuzionit të oksigjenit zvogëlohet në 1 × 10⁻¹⁴ cm²/s (poshtë nga 5 × 10⁻⁸ cm²/s për bakër të zhveshur).
- Pasivizimi elektrokimik:Dendësia e rrymës së korrozionit bie nga 10 μA/cm² në 0.1 μA/cm².
- Inertësi kimike:Energjia pa sipërfaqe zvogëlohet nga 72mJ/m² në 35mJ/m², duke shtypur sjelljen reaktive.
1.2 Pesë përfitimet kryesore të pasivizimit
| Aspekt i performancës | Letër bakri e patrajtuar | Letër bakri e pasivuar | Përmirësim |
| Testi i llakit të kripës (orët) | 24 (njolla të dukshme të ndryshkut) | 500 (pa gërryerje të dukshme) | +1983% |
| Oksidimi i temperaturës së lartë (150 ° C) | 2 orë (kthehet e zezë) | 48 orë (mban ngjyrën) | +2300% |
| Jetë | 3 muaj (i mbushur me vakum) | 18 muaj (i paketuar standard) | +500% |
| Rezistenca e Kontaktit (MΩ) | 0.25 | 0.26 (+4%) | - |
| Humbja e futjes me frekuencë të lartë (10GHz) | 0.15db/cm | 0.16db/cm (+6.7%) | - |
2. "Shpata me dy tehe" të shtresave të pasivizimit-dhe si ta ekuilibroni atë
2.1 Vlerësimi i rreziqeve
- Ulje e vogël e përcjellshmërisë:Shtresa e pasivizimit rrit thellësinë e lëkurës (në 10GHz) nga 0.66 μm në 0.72 μm, por duke mbajtur trashësi nën 30nm, rritja e rezistencës mund të kufizohet në nën 5%.
- Sfidat e bashkimit:Energjia e ulët e sipërfaqes rrit këndet e lagështimit të bashkimit nga 15 ° në 25 °. Përdorimi i ngjitësve aktivë të bashkimit (lloji RA) mund të kompensojë këtë efekt.
- Issuesështjet e ngjitjes:Forca e lidhjes së rrëshirës mund të bjerë 10-15%, e cila mund të lehtësohet duke kombinuar proceset e ashpërsimit dhe pasivizimit.
2.2I ngathëtqasja balancuese
Teknologjia e pasivizimit të gradientit:
- Shtresa bazë:Rritja elektrokimike e 5nm cu₂o me (111) orientimin e preferuar.
- Shtresa e ndërmjetme:Një film i vetë-mbledhur 2–3nm benzotriazole (BTA).
- Shtresa e jashtme:Agjent i bashkimit të silës (APTES) për të përmirësuar ngjitjen e rrëshirës.
Rezultatet e optimizuara të performancës:
| Metrik | Kërkesat IPC-4562 | I ngathëtRezultatet e letrës së bakrit |
| Rezistenca në sipërfaqe (MΩ/SQ) | ≤300 | 220–250 |
| Forca e zhvishem (N/cm) | ≥0.8 | 1.2–1.5 |
| Forca e elastike e bashkimit të bashkimit (MPA) | ≥25 | 28–32 |
| Shkalla e migrimit jonik (μg/cm²) | ≤0.5 | 0.2–0.3 |
3. I ngathëtTeknologjia e pasivizimit: ripërcaktimi i standardeve të mbrojtjes
3.1 Një sistem mbrojtjeje me katër nivele
- Kontrolli ultra i hollë i oksidit:Anodizimi i pulsit arrin ndryshimin e trashësisë brenda ± 2nm.
- Shtresa hibride organike-inorganike:BTA dhe Silane punojnë së bashku për të zvogëluar normat e korrozionit në 0.003 mm/vit.
- Trajtimi i aktivizimit të sipërfaqes:Pastrimi i plazmës (përzierja e gazit AR/O₂) rikthen këndet e lagështimit të bashkimit në 18 °.
- Monitorimi në kohë reale:Elipsometria siguron trashësinë e shtresave të pasivizimit brenda 0.5nm.
3.2 Validimi ekstrem i mjedisit
- Lagështia dhe nxehtësia e lartë:Pas 1.000 orësh në 85 ° C/85% RH, rezistenca në sipërfaqe ndryshon me më pak se 3%.
- Shoku termik:Pas 200 cikleve prej -55 ° C deri +125 ° C, asnjë çarje nuk shfaqet në shtresën e pasivizimit (konfirmuar nga SEM).
- Rezistenca kimike:Rezistenca ndaj 10% avullit të HCl rritet nga 5 minuta në 30 minuta.
3.3 Përputhshmëria nëpër aplikacione
- Antena 5g milimetër-valë:Humbja e futjes 28GHz u zvogëlua në vetëm 0.17dB/cm (krahasuar me 0.21dB/cm të konkurrencës).
- Elektronikë automobilistike:Kalon testet e llakit të kripës ISO 16750-4, me cikle të zgjatura në 100.
- Substratet e IC:Forca e ngjitjes me rrëshirë ABF arrin 1.8N/cm (mesatarja e industrisë: 1.2N/cm).
4. E ardhmja e teknologjisë së pasivizimit
4.1 Teknologjia e depozitimit të shtresave atomike (ALD) Teknologjia
Zhvillimi i filmave të pasivizimit nanolaminues bazuar në al₂o₃/tio₂:
- Trashësia:<5nm, me rritje të rezistencës ≤1%.
- Rezistenca CAF (Filamenti Anodik përçues) Rezistenca:5x Përmirësimi.
4.2 Shtresat e pasivizimit të vetë-shërimit
Përfshirja e frenuesve të korrozionit mikrokapsulë (derivatet e benzimidazolit):
- Efikasiteti i vetë-shërimit:Mbi 90% brenda 24 orëve pas gërvishtjeve.
- Jeta e Shërbimit:Shtrihet në 20 vjet (krahasuar me standardin 10-15 vjet).
Përfundim:
Trajtimi i pasivizimit arrin një ekuilibër të rafinuar midis mbrojtjes dhe funksionalitetit për të mbështjellëletër bakri. Përmes inovacionit,I ngathëtMinimizon dobësitë e pasivizimit, duke e shndërruar atë në një "forca të blinduara të padukshme" që rrit besueshmërinë e produktit. Ndërsa industria e elektronikës lëviz drejt densitetit dhe besueshmërisë më të lartë, pasivizimi i saktë dhe i kontrolluar është bërë një gur themeli i prodhimit të letrës së bakrit.
Koha e postimit: MAR-03-2025