रोल्ड फैब्रिक के उत्पादन में पैसिवेशन एक मुख्य प्रक्रिया है।तांबे की पन्नीयह सतह पर एक "आणविक-स्तर की ढाल" के रूप में कार्य करता है, संक्षारण प्रतिरोध को बढ़ाता है जबकि चालकता और सोल्डरेबिलिटी जैसे महत्वपूर्ण गुणों पर इसके प्रभाव को सावधानीपूर्वक संतुलित करता है। यह लेख निष्क्रियता तंत्र, प्रदर्शन व्यापार-नापसंद और इंजीनियरिंग प्रथाओं के पीछे के विज्ञान में गहराई से उतरता है।सिवेन मेटलकी सफलताओं को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए, हम उच्च-स्तरीय इलेक्ट्रॉनिक्स विनिर्माण में इसके अद्वितीय मूल्य का पता लगाएंगे।
1. निष्क्रियता: कॉपर फ़ॉइल के लिए एक "आणविक-स्तरीय ढाल"
1.1 निष्क्रियता परत कैसे बनती है
रासायनिक या विद्युत रासायनिक उपचार के माध्यम से, सतह पर 10-50nm मोटी एक सघन ऑक्साइड परत बनती है।तांबे की पन्नीमुख्य रूप से Cu₂O, CuO और कार्बनिक संकुलों से बनी यह परत प्रदान करती है:
- वास्तविक बाधाएं:ऑक्सीजन प्रसार गुणांक घटकर 1×10⁻¹⁴ cm²/s हो जाता है (नंगे तांबे के लिए 5×10⁻⁸ cm²/s से कम)।
- विद्युत रासायनिक निष्क्रियता:संक्षारण धारा घनत्व 10μA/cm² से घटकर 0.1μA/cm² हो जाता है।
- रासायनिक जड़ता:सतही मुक्त ऊर्जा 72mJ/m² से घटकर 35mJ/m² हो जाती है, जिससे प्रतिक्रियाशील व्यवहार दब जाता है।
1.2 निष्क्रियता के पांच प्रमुख लाभ
| प्रदर्शन पहलू | अनुपचारित कॉपर फ़ॉइल | निष्क्रियित कॉपर पन्नी | सुधार |
| नमक स्प्रे परीक्षण (घंटे) | 24 (दृश्यमान जंग के धब्बे) | 500 (कोई दृश्यमान जंग नहीं) | +1983% |
| उच्च तापमान ऑक्सीकरण (150°C) | 2 घंटे (काला हो जाता है) | 48 घंटे (रंग बरकरार रखता है) | +2300% |
| भण्डारण जीवन | 3 महीने (वैक्यूम पैक) | 18 महीने (मानक पैक) | +500% |
| संपर्क प्रतिरोध (mΩ) | 0.25 | 0.26 (+4%) | – |
| उच्च आवृत्ति सम्मिलन हानि (10GHz) | 0.15डीबी/सेमी | 0.16डीबी/सेमी (+6.7%) | – |
2. निष्क्रियता परतों की “दोधारी तलवार” - और इसे कैसे संतुलित करें
2.1 जोखिमों का मूल्यांकन
- चालकता में मामूली कमी:निष्क्रियता परत त्वचा की गहराई (10GHz पर) को 0.66μm से 0.72μm तक बढ़ा देती है, लेकिन मोटाई को 30nm से कम रखकर, प्रतिरोधकता वृद्धि को 5% से कम तक सीमित किया जा सकता है।
- सोल्डरिंग चुनौतियां:निचली सतह ऊर्जा सोल्डर वेटिंग एंगल को 15° से 25° तक बढ़ा देती है। सक्रिय सोल्डर पेस्ट (आरए प्रकार) का उपयोग करके इस प्रभाव को कम किया जा सकता है।
- आसंजन संबंधी मुद्दे:रेज़िन बंधन शक्ति 10-15% तक कम हो सकती है, जिसे रफनिंग और पैसिवेशन प्रक्रियाओं के संयोजन से कम किया जा सकता है।
2.2सिवेन मेटल'का संतुलन दृष्टिकोण
ग्रेडिएंट पैसिवेशन प्रौद्योगिकी:
- बेस लेयर पोशाकें:(111) पसंदीदा अभिविन्यास के साथ 5nm Cu₂O की विद्युत रासायनिक वृद्धि।
- मध्यवर्ती परत:एक 2-3nm बेंज़ोट्रियाज़ोल (BTA) स्व-संयोजित फिल्म।
- बाहरी परत:राल आसंजन को बढ़ाने के लिए सिलेन कपलिंग एजेंट (APTES)।
अनुकूलित प्रदर्शन परिणाम:
| मीट्रिक | IPC-4562 आवश्यकताएँ | सिवेन मेटलकॉपर फ़ॉइल परिणाम |
| सतह प्रतिरोध (mΩ/sq) | ≤300 | 220–250 |
| छीलने की शक्ति (एन/सेमी) | ≥0.8 | 1.2–1.5 |
| सोल्डर जोड़ तन्य शक्ति (एमपीए) | ≥25 | 28–32 |
| आयनिक प्रवास दर (μg/cm²) | ≤0.5 | 0.2–0.3 |
3. सिवेन मेटल'की निष्क्रियता प्रौद्योगिकी: संरक्षण मानकों को पुनर्परिभाषित करना
3.1 चार-स्तरीय सुरक्षा प्रणाली
- अल्ट्रा-थिन ऑक्साइड नियंत्रण:पल्स एनोडाइजेशन ±2nm के भीतर मोटाई में भिन्नता प्राप्त करता है।
- कार्बनिक-अकार्बनिक संकर परतें:बीटीए और सिलेन मिलकर संक्षारण दर को 0.003 मिमी/वर्ष तक कम कर देते हैं।
- सतह सक्रियण उपचार:प्लाज्मा सफाई (Ar/O₂ गैस मिश्रण) सोल्डर गीला कोण को 18° तक पुनर्स्थापित करता है।
- वास्तविक समय में निगरानी:एलिप्सोमेट्री ± 0.5nm के भीतर निष्क्रियता परत की मोटाई सुनिश्चित करती है।
3.2 चरम पर्यावरण सत्यापन
- उच्च आर्द्रता और गर्मी:85°C/85% RH पर 1,000 घंटे के बाद, सतह प्रतिरोध में 3% से कम परिवर्तन होता है।
- थर्मल शॉक:-55°C से +125°C के 200 चक्रों के बाद, निष्क्रियता परत में कोई दरार नहीं दिखाई देती (SEM द्वारा पुष्टि की गई)।
- रासायनिक प्रतिरोध:10% HCl वाष्प के प्रति प्रतिरोध 5 मिनट से 30 मिनट तक बढ़ जाता है।
3.3 अनुप्रयोगों में संगतता
- 5G मिलीमीटर-वेव एंटेना:28GHz प्रविष्टि हानि घटकर मात्र 0.17dB/cm रह गई (प्रतिस्पर्धियों के 0.21dB/cm की तुलना में)।
- ऑटोमोटिव इलेक्ट्रॉनिक्स:यह ISO 16750-4 नमक स्प्रे परीक्षण में सफल है, तथा इसे 100 तक बढ़ाया जा सकता है।
- आईसी सबस्ट्रेट्स:ABF रेज़िन के साथ आसंजन शक्ति 1.8N/सेमी (उद्योग औसत: 1.2N/सेमी) तक पहुँच जाती है।
4. पैसिवेशन टेक्नोलॉजी का भविष्य
4.1 परमाणु परत निक्षेपण (ALD) प्रौद्योगिकी
Al₂O₃/TiO₂ पर आधारित नैनोलेमिनेट पैसिवेशन फिल्म विकसित करना:
- मोटाई:<5nm, प्रतिरोधकता वृद्धि ≤1% के साथ.
- सीएएफ (प्रवाहकीय एनोडिक फिलामेंट) प्रतिरोध:5x सुधार.
4.2 स्व-उपचार निष्क्रियता परतें
माइक्रोकैप्सूल संक्षारण अवरोधकों (बेंज़ीमिडाज़ोल व्युत्पन्न) को शामिल करना:
- स्व-उपचार दक्षता:खरोंच के बाद 24 घंटे के भीतर 90% से अधिक।
- सेवा जीवन:20 वर्ष तक बढ़ाया गया (मानक 10-15 वर्ष की तुलना में)।
निष्कर्ष:
पैसिवेशन उपचार रोल्ड वाहनों के लिए सुरक्षा और कार्यक्षमता के बीच एक परिष्कृत संतुलन प्राप्त करता हैतांबे की पन्नीनवाचार के माध्यम से,सिवेन मेटलनिष्क्रियता के नुकसान को कम करता है, इसे एक "अदृश्य कवच" में बदल देता है जो उत्पाद की विश्वसनीयता को बढ़ाता है। जैसे-जैसे इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग उच्च घनत्व और विश्वसनीयता की ओर बढ़ता है, सटीक और नियंत्रित निष्क्रियता तांबे की पन्नी निर्माण की आधारशिला बन गई है।
पोस्ट करने का समय: मार्च-03-2025