Passivointi on ydinprosessi valssatun tuotannossakuparikalvo. Se toimii pinnalla ”molekyylitason suojana”, mikä parantaa korroosionkestävyyttä tasapainottaen huolellisesti sen vaikutuksia kriittisiin ominaisuuksiin, kuten johtavuuteen ja juotettavuuteen. Tämä artikkeli pohtii passivointimekanismien, suorituskyvyn kompromissien ja tekniikan käytäntöjen takana olevaa tiedettä. KäyttäminenCiven MetalliEsimerkiksi läpimurto, tutkimme sen ainutlaatuista arvoa huippuluokan elektroniikan valmistuksessa.
1. Passivointi: ”Molekyylitason kilpi” kuparikalvolle
1.1 Kuinka passivointikerros muodostaa
Kemiallisten tai sähkökemiallisten käsittelyjen kautta kompakti oksidikerros 10-50 nm paksut muodotkuparikalvo. Tämä kerros koostuu pääasiassa Cu₂o-, CUO- ja orgaanisista komplekseista:
- Fyysiset esteet:Hapen diffuusiokerroin laskee 1 x 10⁻¹⁴ cm²/s (alas 5 × 10 ° Cm²/s paljain kuparista).
- Sähkökemiallinen passivointi:Korroosiovirran tiheys laskee 10 μa/cm²: sta 0,1μA/cm².
- Kemiallinen inertti:Pintavapaa energia pienenee 72 mJ/m²: sta 35MJ/m², tukahduttaen reaktiivisen käyttäytymisen.
1,2 Passivoinnin viisi keskeistä hyötyä
| Suorituskyvyn näkökulma | Käsittelemätön kuparikalvo | Passiivinen kuparikalvo | Parannus |
| Suolasuihkutesti (tuntia) | 24 (näkyvät ruostepisteet) | 500 (ei näkyvää korroosiota) | +1983% |
| Korkean lämpötilan hapettuminen (150 ° C) | 2 tuntia (muuttuu mustaksi) | 48 tuntia (ylläpitää väriä) | +2300% |
| Varastotila | 3 kuukautta (tyhjiöpakattu) | 18 kuukautta (vakiopakattu) | +500% |
| Kosketusvastus (MΩ) | 0,25 | 0,26 (+4%) | - |
| Korkean taajuuden lisäyshäviö (10 GHz) | 0,15 dB/cm | 0,16 dB/cm (+6,7%) | - |
2. Passivointikerrosten kaksiteräinen miekka-ja kuinka tasapainottaa
2.1 Riskien arviointi
- Lievä johtavuus:Passivointikerros lisää ihon syvyyttä (10 GHz: llä) 0,66 μm: stä 0,72 μm: iin, mutta pitämällä paksuus alle 30 nm, resistiivisyyden nousu voidaan rajoittaa alle 5%: iin.
- Juotoshaasteet:Alempi pintaenergia lisää juotosten kostutuskulmia 15 ° - 25 °. Aktiivisten juotospastausten (RA -tyyppi) käyttäminen voi korvata tämän vaikutuksen.
- Tarttuvuusongelmat:Hartsin sidoslujuus voi pudota 10–15%, jota voidaan lieventää yhdistämällä karhennus- ja passivointiprosessit.
2.2Civen Metallitasapainotuslähestymistapa
Gradientin passivointitekniikka:
- Peruskerros:5 nm cu₂o: n sähkökemiallinen kasvu (111) edullisen suuntauksen kanssa.
- Välikerros:2–3 nm bentsotriatsoli (BTA) itse koottu elokuva.
- Ulkokerros:Silaanikytkentäaine (APTES) hartsin tarttuvuuden parantamiseksi.
Optimoidut suorituskyvyn tulokset:
| Metri- | IPC-4562 vaatimukset | Civen MetalliKuparikalvon tulokset |
| Pintavastus (MΩ/SQ) | ≤300 | 220–250 |
| Kuori lujuus (n/cm) | ≥0,8 | 1,2–1,5 |
| Juotosyhteisön vetolujuus (MPA) | ≥25 | 28–32 |
| Ioninen muuttoliike (μg/cm²) | ≤0,5 | 0,2–0,3 |
3. Civen MetalliPassivointitekniikka: Suojausstandardien uudelleenmäärittely
3.1 Neljän tason suojausjärjestelmä
- Ultra-ohut oksidin hallinta:Pulssi -anodisaatio saavuttaa paksuuden vaihtelun ± 2Nm: n sisällä.
- Orgaaniset epäorgaaniset hybridikerrokset:BTA ja Silane työskentelevät yhdessä korroosioasteen vähentämiseksi 0,003 mm/vuodessa.
- Pinnan aktivointikäsittely:Plasmanpuhdistus (AR/O₂ -kaasusekoitus) palauttaa juotos kostutuskulmat 18 °: seen.
- Reaaliaikainen seuranta:Ellipsometria varmistaa passivointikerroksen paksuuden ± 0,5 nm: n sisällä.
3.2 Äärimmäinen ympäristön validointi
- Korkea kosteus ja lämpö:1000 tunnin kuluttua lämpötilassa 85 ° C/85% RH, pintavastus muuttuu alle 3%.
- Lämpökokki:200 syklin jälkeen -55 ° C - +125 ° C, passiiviskerroksessa ei tule halkeamia (vahvistettu SEM: llä).
- Kemiallinen vastus:10%: n HCl -höyryn vastus kasvaa 5 minuutista 30 minuuttiin.
3.3 Sovellusten yhteensopivuus
- 5G millimetrin aalto-antennit:28 GHz: n lisäyshäviö laski vain 0,17 dB/cm (verrattuna kilpailijoiden 0,21 db/cm).
- Autoteollisuuden elektroniikka:Läpäisee ISO 16750-4 SALT-SUURAAJAT, PILLEEN PYSYYTYTÄ 100: een.
- IC -substraatit:ABF -hartsilla tarttuvuuslujuus saavuttaa 1,8N/cm (teollisuuden keskiarvo: 1,2N/cm).
4. Passivointitekniikan tulevaisuus
4.1 Atomikerroksen laskeuma (ALD) -tekniikka
Nanolaminaattien passivointielokuvien kehittäminen al₂o₃/tio₂: n perusteella:
- Paksuus:<5 nm, resistiivisyyden noustessa ≤1%.
- CAF (johtava anodinen filamentti) Resistenssi:5x parannus.
4.2 Itseparantuvat passivointikerrokset
Sisältää mikrokapselin korroosion estäjät (bentsimidatsolijohdannaiset):
- Itseparannus tehokkuus:Yli 90% 24 tunnin sisällä naarmujen jälkeen.
- Palveluelämä:Pidennetty 20 vuoteen (verrattuna standardiin 10–15 vuotta).
Päätelmä:
Passivaatiohoito saavuttaa hienostuneen tasapainon valssatun suojan ja toiminnallisuuden välilläkuparikalvo. Innovaatioiden kautta,Civen MetalliMinimoi passivoinnin haittapuolet muuttamalla siitä ”näkymättömäksi panssariksi”, joka lisää tuotteiden luotettavuutta. Kun elektroniikkateollisuus siirtyy kohti korkeampaa tiheyttä ja luotettavuutta, tarkkoista ja kontrolloidusta passivoinnista on tullut kuparikalvon valmistuksen kulmakivi.
Viestin aika: Mar-03-2025