Passiveerimine on rullitud tootmise põhiprotsessvaskfoolium. See toimib pinnal „molekulaartaseme kilp”, suurendades korrosioonikindlust, tasakaalustades samal ajal selle mõju kriitilistele omadustele nagu juhtivus ja joottavus. See artikkel uurib passiivsusmehhanismide, tulemuslikkuse kompromisside ja inseneripraktikate teadust. KasutamineTsiivne metallNäitena läbimurdeid uurime selle ainulaadset väärtust tipptasemel elektroonikatootmises.
1. passivatsioon: vaskfooliumi “molekulaartaseme kilp”
1.1 Kuidas passivatsioonikiht moodustub
Keemiliste või elektrokeemiliste töötlemiste kaudu moodustab kompaktne oksiidikiht 10-50 nm paksunevaskfoolium. See kiht koosneb peamiselt Cu₂o, Cuo ja orgaaniliste komplekside hulgast:
- Füüsilised tõkked:Hapniku difusioonikoefitsient väheneb kuni 1 × 10⁻ cm²/s (alla 5 × 10⁻⁸ cm²/s palja vase jaoks).
- Elektrokeemiline passivatsioon:Korrosiooni voolutihedus langeb 10 μA/cm² -ni 0,1 μA/cm².
- Keemiline inerdus:Pinnavaba energia väheneb 72 mj/m² -lt 35 mj/m², mis pärsivad reaktiivset käitumist.
1.2 Viis passiivsuse peamist eelist
| Esinemissagedus | Töötlemata vaskfoolium | Passiivne vaskfoolium | Parandamine |
| Soolapihusti test (tunnid) | 24 (nähtavad rooste laigud) | 500 (pole nähtavat korrosiooni) | +1983% |
| Kõrgtemperatuuriga oksüdatsioon (150 ° C) | 2 tundi (muutub mustaks) | 48 tundi (säilitab värvi) | +2300% |
| Ladustamine | 3 kuud (vaakumiga pakitud) | 18 kuud (standard pakitud) | +500% |
| Kontakttakistus (MΩ) | 0,25 | 0,26 (+4%) | - |
| Kõrgsageduslik sisestamise kaotus (10 GHz) | 0,15dB/cm | 0,16 dB/cm (+6,7%) | - |
2. passiivsuskihtide "kahe teraga mõõk"-ja kuidas seda tasakaalustada
2.1 Riskide hindamine
- Juhtimise väike vähenemine:Passivatsioonikiht suurendab naha sügavust (10 GHz) 0,66 μm -lt 0,72 μm -ni, kuid paksuse korral 30 nm hoidmisel võib takistuse suurenemine olla piiratud alla 5%.
- Jootmisprobleemid:Madalam pinnaenergia suurendab joodise niisutamisnurka 15 ° kuni 25 °. Aktiivsete jootepastade (RA tüüpi) kasutamine võib selle efekti korvata.
- Adhesiooniprobleemid:Vaigu sidumise tugevus võib langeda 10–15%, mida saab leevendada karendus- ja passiivsuse protsesside ühendamise teel.
2.2Tsiivne metallTasakaalustav lähenemine
Gradient passiivsetehnoloogia:
- Aluskiht:5NM Cu₂o elektrokeemiline kasv (111) eelistatud orientatsiooniga.
- Vahekiht:2–3nm bensotriazole (BTA) ise kokkupandud film.
- Väline kiht:Silaanühendusaine (APTES) vaigu adhesiooni suurendamiseks.
Optimeeritud jõudluse tulemused:
| Meetriline | IPC-4562 nõuded | Tsiivne metallVaskfooliumi tulemused |
| Pinnatakistus (MΩ/SQ) | ≤300 | 220–250 |
| Koore tugevus (n/cm) | ≥0,8 | 1,2–1,5 |
| Jooteühendus tõmbetugevus (MPA) | ≥25 | 28–32 |
| Ioonide migratsiooni kiirus (μg/cm²) | ≤0,5 | 0,2–0,3 |
3. Tsiivne metallpassiivsetehnoloogia: kaitsestandardite uuesti määratlemine
3.1 neljatasandiline kaitsesüsteem
- Ultra-õhuke oksiidi kontroll:Impulsi anodiseerimine saavutab paksuse variatsiooni ± 2nm piires.
- Orgaanilised anorgaanilised hübriidkihid:BTA ja Silane töötavad koos, et vähendada korrosioonimäärasid 0,003 mm aastas.
- Pinna aktiveerimise töötlemine:Plasmapuhastus (AR/O₂ gaasisegu) taastab joodise niisutamise nurgad 18 ° -ni.
- Reaalajas jälgimine:Ellipsomeetria tagab passiivse kihi paksuse ± 0,5 nm piires.
3.2 Keskkonna äärmuslik valideerimine
- Kõrge õhuniiskus ja kuumus:Pärast 1000 tundi temperatuuril 85 ° C/85% RH, muutub pinnatakistus alla 3%.
- Termiline šokk:Pärast 200 tsüklit -55 ° C kuni +125 ° C ei ilmne passivamimiskihis pragusid (kinnitatud SEM).
- Keemiline vastupidavus:Vastupidavus 10% HCl aurule suureneb 5 minutilt 30 minutile.
3.3 Ühilduvus rakenduste vahel
- 5G millimeetri laine antennid:28 GHz sisestuskaotus vähenes vaid 0,17 dB/cm (võrreldes konkurentide 0,21 dB/cm).
- Autotööstusega elektroonika:Läbib ISO 16750-4 soolapihusti testid, pikendatud tsüklitega 100-ni.
- IC substraadid:Adhesioonitugevus ABF vaikuga ulatub 1,8n/cm (tööstuse keskmine: 1,2n/cm).
4. passiivsetehnoloogia tulevik
4.1 Aatomkihi sadestamise (ALD) tehnoloogia
Nanolaminatsioonifilmide arendamine, mis põhinevad al₂o₃/tio₂ põhjal:
- Paksus:<5nm, vastupidavusega suureneb ≤1%.
- CAF (juhtiv anoodne hõõgniit) Resistentsus:5x paranemine.
4.2 Isetervendavad passiivsuskihid
Mikrokapsli korrosiooni inhibiitorite (bensimidasooli derivaadid) lisamine:
- Enesetervensioon:24 tunni jooksul pärast kriimustusi üle 90%.
- Tööelu:Pikenes 20 aastani (võrreldes standardse 10–15 aastaga).
Järeldus:
Passiiveerimisravi saavutab rafineeritud tasakaalu kaitse ja funktsionaalsuse vahel valtsitud funktsionaalsuse vahelvaskfoolium. Innovatsiooni kaudu,Tsiivne metallMinimeerib passiivsuse varjuküljed, muutes selle “nähtamatuks soomuseks”, mis suurendab toote usaldusväärsust. Kuna elektroonikatööstus liigub suurema tiheduse ja töökindluse poole, on täpne ja kontrollitud passiivne muutunud vaskfooliumi tootmise nurgakiviks.
Postiaeg: märts 03-2025