Պասիվացումը գլանվածքի արտադրության հիմնական գործընթացն էպղնձե փայլաթիթեղ. Այն գործում է որպես «մոլեկուլային մակարդակի վահան» մակերեսի վրա՝ ուժեղացնելով կոռոզիոն դիմադրությունը, միաժամանակ զգուշորեն հավասարակշռելով դրա ազդեցությունը կարևոր հատկությունների վրա, ինչպիսիք են հաղորդունակությունը և զոդման ունակությունը: Այս հոդվածը ուսումնասիրում է պասիվացման մեխանիզմների, կատարողականի փոխզիջումների և ինժեներական պրակտիկայի հետևում գտնվող գիտությունը: ՕգտագործելովՍԻՎԵՆ ՄԵՏԱԼՈրպես օրինակ, մենք կուսումնասիրենք դրա եզակի արժեքը բարձրակարգ էլեկտրոնիկայի արտադրության մեջ:
1. Պասիվացում. «Մոլեկուլային մակարդակի վահան» պղնձե փայլաթիթեղի համար
1.1 Ինչպես է ձևավորվում պասիվացման շերտը
Քիմիական կամ էլեկտրաքիմիական մշակման արդյունքում 10-50 նմ հաստությամբ կոմպակտ օքսիդային շերտ է առաջանում մակերեսի վրա։պղնձե փայլաթիթեղ. Հիմնականում կազմված է Cu2O, CuO և օրգանական համալիրներից, այս շերտը ապահովում է.
- Ֆիզիկական խոչընդոտներ.Թթվածնի դիֆուզիայի գործակիցը նվազում է մինչև 1×10-14 սմ²/վ (5×10-8 սմ²/վրկ մերկ պղնձի համար):
- Էլեկտրաքիմիական պասիվացում.Կոռոզիայի հոսանքի խտությունը 10μA/cm²-ից նվազում է մինչև 0.1μA/cm²:
- Քիմիական իներտություն.Մակերեւութային ազատ էներգիան կրճատվում է 72 մՋ/մ²-ից մինչև 35 մՋ/մ²՝ ճնշելով ռեակտիվ վարքը:
1.2 Պասիվացման հինգ հիմնական առավելությունները
| Կատարման ասպեկտ | Չմշակված պղնձե փայլաթիթեղ | Պասիվացված պղնձե փայլաթիթեղ | Բարելավում |
| Սփրեյ աղի փորձարկում (ժամ) | 24 (տեսանելի ժանգի բծեր) | 500 (առանց տեսանելի կոռոզիայի) | +1983% |
| Բարձր ջերմաստիճանի օքսիդացում (150°C) | 2 ժամ (սևանում է) | 48 ժամ (պահպանում է գույնը) | +2300% |
| Պահպանման կյանք | 3 ամիս (վակուումային փաթեթավորմամբ) | 18 ամիս (ստանդարտ փաթեթավորված) | +500% |
| Կոնտակտային դիմադրություն (mΩ) | 0,25 | 0.26 (+4%) | – |
| Բարձր հաճախականության տեղադրման կորուստ (10 ԳՀց) | 0,15 դԲ/սմ | 0,16դԲ/սմ (+6,7%) | – |
2. Պասիվացման շերտերի «երկսայրի սուրը» և ինչպես հավասարակշռել այն
2.1 Ռիսկերի գնահատում
- Հաղորդունակության մի փոքր նվազում.Պասիվացման շերտը մեծացնում է մաշկի խորությունը (10 ԳՀց հաճախականությամբ) 0,66 մկմ-ից մինչև 0,72 մկմ, բայց հաստությունը 30 նմ-ից ցածր պահելով, դիմադրողականության աճը կարող է սահմանափակվել մինչև 5%:
- Զոդման մարտահրավերներ.Ցածր մակերևույթի էներգիան մեծացնում է զոդման թրջման անկյունները 15°-ից մինչև 25°: Ակտիվ զոդման մածուկների (RA տիպի) օգտագործումը կարող է փոխհատուցել այս ազդեցությունը:
- Կպչունության խնդիրներ.Խեժի միացման ուժը կարող է նվազել 10-15%-ով, ինչը կարելի է մեղմել կոպտացման և պասիվացման գործընթացների համատեղմամբ:
2.2ՍԻՎԵՆ ՄԵՏԱԼհավասարակշռող մոտեցում
Գրադիենտ պասիվացման տեխնոլոգիա.
- Բազային շերտ.5nm Cu2O-ի էլեկտրաքիմիական աճը (111) նախընտրելի կողմնորոշմամբ:
- Միջանկյալ շերտ.2–3 նմ բենզոտրիազոլ (BTA) ինքնահավաքվող թաղանթ:
- Արտաքին շերտ.Սիլանի միացման միջոց (APTES) խեժի կպչունությունը ուժեղացնելու համար:
Օպտիմիզացված կատարողական արդյունքներ.
| Մետրիկա | IPC-4562 պահանջներ | ՍԻՎԵՆ ՄԵՏԱԼՊղնձե փայլաթիթեղի արդյունքներ |
| Մակերեւութային դիմադրություն (mΩ / քառ.) | ≤300 | 220–250 թթ |
| Կեղևի ուժը (N/սմ) | ≥0.8 | 1.2–1.5 |
| Զոդման հոդերի առաձգական ուժ (MPa) | ≥25 | 28–32 |
| Իոնային միգրացիայի արագություն (մկգ/սմ²) | ≤0,5 | 0,2–0,3 |
3. ՍԻՎԵՆ ՄԵՏԱԼՊասիվացման տեխնոլոգիա. Պաշտպանության ստանդարտների վերասահմանում
3.1 Չորս մակարդակի պաշտպանության համակարգ
- Ուլտրա-բարակ օքսիդի վերահսկում.Զարկերակային անոդացումը հասնում է հաստության տատանումների ±2 նմ սահմաններում:
- Օրգանական-անօրգանական հիբրիդային շերտեր.BTA-ն և սիլանը համագործակցում են՝ նվազեցնելով կոռոզիայից մինչև 0,003 մմ/տարի:
- Մակերեւութային ակտիվացման բուժում.Պլազմայի մաքրումը (Ar/O2 գազի խառնուրդ) վերականգնում է զոդի թրջման անկյունները մինչև 18°:
- Իրական ժամանակի մոնիտորինգ.Էլիպսոմետրիան ապահովում է պասիվացման շերտի հաստությունը ±0.5նմ սահմաններում:
3.2 Ծայրահեղ միջավայրի վավերացում
- Բարձր խոնավություն և ջերմություն.1000 ժամ հետո 85°C/85% RH-ում մակերեսի դիմադրությունը փոխվում է 3%-ից պակաս:
- Ջերմային ցնցում.-55°C-ից +125°C 200 ցիկլից հետո պասիվացման շերտում ճաքեր չեն առաջանում (հաստատված է SEM-ի կողմից):
- Քիմիական դիմադրություն.10% HCl գոլորշու դիմադրությունը մեծանում է 5 րոպեից մինչև 30 րոպե:
3.3 Համատեղելիություն հավելվածների միջև
- 5G միլիմետրային ալիքային ալեհավաքներ.28 ԳՀց ներդիրի կորուստը կրճատվել է մինչև ընդամենը 0,17 դԲ/սմ (մրցակիցների 0,21 դԲ/սմ-ի համեմատ):
- Ավտոմոբիլային Էլեկտրոնիկա.Անցնում է ISO 16750-4 աղի ցողման թեստեր, երկարացված ցիկլերով մինչև 100:
- IC Substrates:Կպչունության ուժը ABF խեժով հասնում է 1,8Ն/սմ (արդյունաբերության միջինը՝ 1,2Ն/սմ):
4. Պասիվացման տեխնոլոգիայի ապագան
4.1 Ատոմային շերտի նստեցման (ALD) տեխնոլոգիա
Al2O3/TiO2-ի վրա հիմնված նանոլամինատ պասիվացման թաղանթների մշակում.
- Հաստությունը:<5 նմ, դիմադրողականության աճով ≤1%:
- CAF (Conductive Anodic Filament) Դիմադրություն.5 անգամ բարելավում:
4.2 Ինքնաբուժվող պասիվացման շերտեր
Ներառելով միկրոկապսուլային կոռոզիայի արգելակիչներ (բենզիմիդազոլի ածանցյալներ).
- Ինքնաբուժման արդյունավետություն.Ավելի քան 90% քերծվածքներից հետո 24 ժամվա ընթացքում:
- Ծառայության ժամկետը.Երկարաձգվել է մինչև 20 տարի (համեմատած ստանդարտ 10–15 տարվա հետ):
Եզրակացություն:
Պասիվացման բուժումը ձեռք է բերում նուրբ հավասարակշռություն գլանվածքի պաշտպանության և ֆունկցիոնալության միջևպղնձե փայլաթիթեղ. Նորարարության միջոցով,ՍԻՎԵՆ ՄԵՏԱԼնվազագույնի է հասցնում պասիվացման բացասական կողմերը՝ վերածելով այն «անտեսանելի զրահի», որը բարձրացնում է արտադրանքի հուսալիությունը: Քանի որ էլեկտրոնիկայի արդյունաբերությունը շարժվում է դեպի ավելի բարձր խտություն և հուսալիություն, ճշգրիտ և վերահսկվող պասիվացումը դարձել է պղնձե փայլաթիթեղի արտադրության անկյունաքարը:
Հրապարակման ժամանակը՝ Մար-03-2025