Passiveerimine on valtsitud materjalide tootmise põhiprotsessvaskfoolium. See toimib pinnal "molekulaartaseme kilbina", suurendades korrosioonikindlust, tasakaalustades samal ajal hoolikalt selle mõju kriitilistele omadustele, nagu juhtivus ja joottavus. See artikkel käsitleb passiveerimismehhanismide, jõudluse kompromisside ja inseneritavade taga olevat teadust. KasutadesCIVEN METALNäiteks uurime selle ainulaadset väärtust tipptasemel elektroonikatööstuses.
1. Passiveerimine: "molekulaartaseme kilp" vaskfooliumi jaoks
1.1 Kuidas passiveerimiskiht moodustub
Keemilise või elektrokeemilise töötlemise tulemusena moodustub plaadi pinnale 10-50 nm paksune kompaktne oksiidikiht.vaskfoolium. Peamiselt Cu₂O, CuO ja orgaanilistest kompleksidest koosnev kiht annab:
- Füüsilised tõkked:Hapniku difusioonikoefitsient väheneb väärtuseni 1 × 10–14 cm²/s (palja vase puhul 5 × 10–18 cm²/s).
- Elektrokeemiline passiveerimine:Korrosioonivoolu tihedus langeb 10 μA/cm²-lt 0,1 μA/cm².
- Keemiline inertsus:Pinnavaba energiat vähendatakse 72 mJ/m²-lt 35 mJ/m²-le, mis pärsib reaktiivset käitumist.
1.2 Passiveerimise viis peamist eelist
| Tulemuslikkuse aspekt | Töötlemata vaskfoolium | Passiveeritud vaskfoolium | Parandamine |
| Soola pihustustest (tundi) | 24 (nähtavad roostetäpid) | 500 (nähtavat korrosiooni pole) | +1983% |
| Oksüdatsioon kõrgel temperatuuril (150 °C) | 2 tundi (muutub mustaks) | 48 tundi (säilitab värvi) | +2300% |
| Säilitusaeg | 3 kuud (vaakumpakendatud) | 18 kuud (standardpakendis) | +500% |
| Kontakti takistus (mΩ) | 0,25 | 0,26 (+4%) | – |
| Kõrgsagedusliku sisestuse kadu (10 GHz) | 0,15 dB/cm | 0,16 dB/cm (+6,7%) | – |
2. Passiveerimiskihtide "kahe teraga mõõk" ja kuidas seda tasakaalustada
2.1 Riskide hindamine
- Juhtivuse kerge vähenemine:Passiveerimiskiht suurendab naha sügavust (sagedusel 10 GHz) 0,66 μm-lt 0,72 μm-le, kuid hoides paksuse alla 30 nm, saab takistuse suurenemist piirata alla 5%.
- Jootmise väljakutsed:Madalam pinnaenergia suurendab jootmise märgumisnurki 15°-lt 25°-le. Aktiivsete jootepastade (RA-tüüpi) kasutamine võib seda efekti kompenseerida.
- Adhesiooniprobleemid:Vaigu sidumistugevus võib langeda 10–15%, mida saab leevendada karestamis- ja passiveerimisprotsesside kombineerimisega.
2.2CIVEN METALtasakaalustav lähenemine
Gradiendi passiveerimise tehnoloogia:
- Aluskiht:5 nm Cu2O elektrokeemiline kasvatamine eelistatud orientatsiooniga (111).
- Vahekiht:2–3 nm bensotriasooli (BTA) isemonteeritud kile.
- Välimine kiht:Silaani sidumisaine (APTES) vaigu adhesiooni parandamiseks.
Optimeeritud jõudlustulemused:
| Mõõdik | IPC-4562 nõuded | CIVEN METALVaskfooliumi tulemused |
| Pinnatakistus (mΩ/sq) | ≤300 | 220–250 |
| Koorimise tugevus (N/cm) | ≥0,8 | 1,2–1,5 |
| Jooteühenduse tõmbetugevus (MPa) | ≥25 | 28–32 |
| Ioonide migratsioonikiirus (μg/cm²) | ≤0,5 | 0,2–0,3 |
3. CIVEN METALPassiveerimistehnoloogia: kaitsestandardite ümberdefineerimine
3.1 Neljaastmeline kaitsesüsteem
- Üliõhuke oksiidikontroll:Impulssanodeerimisel saavutatakse paksuse kõikumine ±2 nm piires.
- Orgaanilised-anorgaanilised hübriidkihid:BTA ja silaan töötavad koos, et vähendada korrosioonikiirust 0,003 mm-ni aastas.
- Pinna aktiveerimise töötlemine:Plasmapuhastus (Ar/O₂ gaasisegu) taastab joote niisutamise nurgad 18°-ni.
- Reaalajas jälgimine:Ellipsomeetria tagab passiveerimiskihi paksuse ±0,5 nm piires.
3.2 Äärmusliku keskkonna valideerimine
- Kõrge niiskus ja kuumus:Pärast 1000 tundi 85°C/85% suhtelise õhuniiskuse juures muutub pinnatakistus vähem kui 3%.
- Termiline šokk:Pärast 200 tsüklit -55°C kuni +125°C ei teki passiveerimiskihis pragusid (SEM kinnitus).
- Keemiline vastupidavus:Vastupidavus 10% HCl aurule suureneb 5 minutilt 30 minutile.
3.3 Ühilduvus erinevate rakenduste vahel
- 5G millimeeterlaine antennid:28 GHz sisestuskadu vähendati vaid 0,17 dB/cm (võrreldes konkurentide 0,21 dB/cm).
- Autoelektroonika:Läbib ISO 16750-4 soolapihustustestid, pikendatud tsüklitega 100-ni.
- IC substraadid:Adhesioonitugevus ABF-vaiguga ulatub 1,8N/cm (tööstuse keskmine: 1,2N/cm).
4. Passiveerimistehnoloogia tulevik
4.1 Aatomkihtsadestamise (ALD) tehnoloogia
Al₂O₃/TiO₂ baasil põhinevate nanolaminaadi passiveerimiskilede väljatöötamine:
- Paksus:<5 nm, takistuse suurenemisega ≤1%.
- CAF (juhtiva anoodkiu) takistus:5x paranemine.
4.2 Iseparanevad passiveerimiskihid
Sisaldavad mikrokapslite korrosiooni inhibiitoreid (bensimidasooli derivaadid):
- Eneseparanemise efektiivsus:Üle 90% 24 tunni jooksul pärast kriimustamist.
- Kasutusiga:Pikendatud 20 aastani (võrreldes standardse 10–15 aastaga).
Järeldus:
Passiveerimistöötlusega saavutatakse rafineeritud tasakaal valtsitud kaitse ja funktsionaalsuse vahelvaskfoolium. Innovatsiooni kaudu,CIVEN METALminimeerib passiveerimise negatiivseid külgi, muutes selle "nähtamatuks armoriks", mis suurendab toote töökindlust. Kuna elektroonikatööstus liigub suurema tiheduse ja töökindluse poole, on täpsest ja kontrollitud passiveerimisest saanud vaskfooliumi valmistamise nurgakivi.
Postitusaeg: 03.03.2025