Passivering is 'n kernproses in die produksie van gerolkoperfoelie. Dit dien as 'n "molekulêre vlak skild" op die oppervlak, wat die weerstand teen korrosie verbeter, terwyl die impak daarvan op kritieke eienskappe soos geleidingsvermoë en soldeerbaarheid noukeurig gebalanseer word. Hierdie artikel delf in die wetenskap agter passiveringsmeganismes, prestasie-afruilings en ingenieurspraktyke. Met behulp vanSIVEN METAALse deurbrake as 'n voorbeeld, sal ons die unieke waarde daarvan in hoë-end elektroniese vervaardiging ondersoek.
1. Passivering: 'n "Molekulêre-vlakskild" vir koperfoelie
1.1 Hoe die Passiveringslaag vorm
Deur chemiese of elektrochemiese behandelings vorm 'n kompakte oksiedlaag van 10-50nm dik op die oppervlak van diekoperfoelie. Hierdie laag bestaan hoofsaaklik uit Cu₂O, CuO en organiese komplekse, en bied:
- Fisiese hindernisse:Die suurstofdiffusiekoëffisiënt neem af na 1×10⁻¹⁴ cm²/s (af vanaf 5×10⁻⁸ cm²/s vir kaal koper).
- Elektrochemiese Passivasie:Korrosiestroomdigtheid daal van 10μA/cm² tot 0.1μA/cm².
- Chemiese traagheid:Oppervlakvrye energie word van 72mJ/m² tot 35mJ/m² verminder, wat reaktiewe gedrag onderdruk.
1.2 Vyf sleutelvoordele van passiwiteit
| Prestasie-aspek | Onbehandelde koperfoelie | Gepassiveerde koperfoelie | Verbetering |
| Soutsproeitoets (ure) | 24 (sigbare roes kolle) | 500 (geen sigbare korrosie nie) | +1983% |
| Hoë-temperatuur oksidasie (150°C) | 2 uur (word swart) | 48 uur (behou kleur) | +2300% |
| Berging Lewe | 3 maande (vakuumverpak) | 18 maande (standaard verpak) | +500% |
| Kontakweerstand (mΩ) | 0,25 | 0,26 (+4%) | – |
| Hoëfrekwensie-invoegingsverlies (10GHz) | 0.15dB/cm | 0.16dB/cm (+6.7%) | – |
2. Die "tweesnydende swaard" van passiwiteitslae - en hoe om dit te balanseer
2.1 Evaluering van die risiko's
- Effense vermindering in geleidingsvermoë:Die passiveringslaag verhoog veldiepte (by 10GHz) van 0.66μm tot 0.72μm, maar deur dikte onder 30nm te hou, kan weerstandsverhogings tot onder 5% beperk word.
- Soldeer uitdagings:Laer oppervlakenergie verhoog soldeerbenattingshoeke van 15° tot 25°. Die gebruik van aktiewe soldeerpasta (RA-tipe) kan hierdie effek verreken.
- Adhesie kwessies:Harsbindingssterkte kan met 10–15% daal, wat versag kan word deur die kombineer van ruwmaak- en passiveringsprosesse.
2.2SIVEN METAALse Balanseringsbenadering
Gradiënt Passivasie Tegnologie:
- Basislaag:Elektrochemiese groei van 5nm Cu₂O met (111) voorkeuroriëntasie.
- Tussenlaag:'n 2–3nm bensotriasool (BTA) self-gemonteerde film.
- Buitenste laag:Silaan koppelingsmiddel (APTES) om hars adhesie te verbeter.
Geoptimaliseerde prestasieresultate:
| Metrieke | IPC-4562 Vereistes | SIVEN METAALKoperfoelie resultate |
| Oppervlakweerstand (mΩ/vk) | ≤300 | 220–250 |
| Skilsterkte (N/cm) | ≥0,8 | 1,2–1,5 |
| Soldeergewrig treksterkte (MPa) | ≥25 | 28–32 |
| Ioniese migrasietempo (μg/cm²) | ≤0,5 | 0,2–0,3 |
3. SIVEN METAALse Passiveringstegnologie: Herdefinieer beskermingstandaarde
3.1 'n Viervlakbeskermingstelsel
- Ultra-dun oksiedbeheer:Pols-anodisering bereik diktevariasie binne ±2nm.
- Organies-anorganiese hibriede lae:BTA en silaan werk saam om korrosiekoerse tot 0,003 mm/jaar te verminder.
- Oppervlakaktiveringsbehandeling:Plasma-skoonmaak (Ar/O₂-gasmengsel) herstel soldeerbenattingshoeke tot 18°.
- Intydse monitering:Ellipsometrie verseker passiveringslaagdikte binne ±0.5nm.
3.2 Ekstreme omgewingsvalidering
- Hoë humiditeit en hitte:Na 1 000 uur by 85°C/85% RH, verander oppervlakweerstand met minder as 3%.
- Termiese skok:Na 200 siklusse van -55°C tot +125°C, verskyn geen krake in die passiveringslaag nie (bevestig deur SEM).
- Chemiese weerstand:Weerstand teen 10% HCl-damp neem toe van 5 minute tot 30 minute.
3.3 Verenigbaarheid deur toepassings
- 5G Millimeter-golf-antennas:28GHz invoegverlies verminder tot net 0.17dB/cm (in vergelyking met mededingers se 0.21dB/cm).
- Motorelektronika:Slaag ISO 16750-4 soutsproeitoetse, met verlengde siklusse tot 100.
- IC-substrate:Adhesiesterkte met ABF-hars bereik 1.8N/cm (bedryfsgemiddelde: 1.2N/cm).
4. Die toekoms van Passiveringstegnologie
4.1 Atoomlaagneerlegging (ALD) Tegnologie
Ontwikkeling van nanolaminaat passiveringsfilms gebaseer op Al₂O₃/TiO₂:
- Dikte:<5nm, met weerstandstoename ≤1%.
- CAF (Geleidende Anodiese Filament) Weerstand:5x verbetering.
4.2 Selfgenesende Passivasie Lae
Inkorporering van mikrokapsule-korrosie-inhibeerders (benzimidasool-derivate):
- Selfgenesende doeltreffendheid:Meer as 90% binne 24 uur na skrape.
- Dienslewe:Verleng tot 20 jaar (in vergelyking met die standaard 10–15 jaar).
Gevolgtrekking:
Passiveringsbehandeling bereik 'n verfynde balans tussen beskerming en funksionaliteit vir gerolkoperfoelie. Deur innovasie,SIVEN METAALverminder passivering se nadele, en verander dit in 'n "onsigbare wapenrusting" wat produkbetroubaarheid 'n hupstoot gee. Namate die elektroniese industrie na hoër digtheid en betroubaarheid beweeg, het presiese en beheerde passivering 'n hoeksteen van koperfoelievervaardiging geword.
Postyd: Mrt-03-2025