પેસિવેટેડ રોલ્ડ કોપર ફોઇલ: "કાટ સંરક્ષણ કવચ" અને પ્રદર્શન સંતુલનની કળા બનાવવી

રોલ્ડના ઉત્પાદનમાં પેસિવેશન એક મુખ્ય પ્રક્રિયા છેકોપર ફોઇલ. તે સપાટી પર "મોલેક્યુલર-લેવલ કવચ" તરીકે કાર્ય કરે છે, કાટ પ્રતિકાર વધારે છે અને સાથે સાથે વાહકતા અને સોલ્ડરેબિલિટી જેવા મહત્વપૂર્ણ ગુણધર્મો પર તેની અસરને કાળજીપૂર્વક સંતુલિત કરે છે. આ લેખ પેસિવેશન મિકેનિઝમ્સ, પર્ફોર્મન્સ ટ્રેડ-ઓફ્સ અને એન્જિનિયરિંગ પ્રેક્ટિસ પાછળના વિજ્ઞાનમાં ઊંડાણપૂર્વક ચર્ચા કરે છે.સિવન મેટલની સફળતાઓને ઉદાહરણ તરીકે, આપણે ઉચ્ચ-સ્તરીય ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉત્પાદનમાં તેના અનન્ય મૂલ્યનું અન્વેષણ કરીશું.

૧. પેસિવેશન: કોપર ફોઇલ માટે "મોલેક્યુલર-લેવલ કવચ"

૧.૧ પેસિવેશન લેયર કેવી રીતે બને છે
રાસાયણિક અથવા ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ સારવાર દ્વારા, સપાટી પર 10-50nm જાડા કોમ્પેક્ટ ઓક્સાઇડ સ્તર રચાય છેકોપર ફોઇલ. મુખ્યત્વે Cu₂O, CuO, અને કાર્બનિક સંકુલથી બનેલું, આ સ્તર પૂરું પાડે છે:

• ભૌતિક અવરોધો:ઓક્સિજન પ્રસરણ ગુણાંક ઘટીને 1×10⁻¹⁴ cm²/s થાય છે (ખાલા તાંબા માટે 5×10⁻⁸ cm²/s થી નીચે).
• ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ પેસિવેશન:કાટ પ્રવાહની ઘનતા 10μA/cm² થી ઘટીને 0.1μA/cm² થાય છે.
• રાસાયણિક જડતા:સપાટી મુક્ત ઊર્જા 72mJ/m² થી ઘટાડીને 35mJ/m² કરવામાં આવે છે, જે પ્રતિક્રિયાશીલ વર્તણૂકને દબાવી દે છે.

૧.૨ પેસિવેશનના પાંચ મુખ્ય ફાયદા

૨. પેસિવેશન લેયર્સની "બેધારી તલવાર" - અને તેને કેવી રીતે સંતુલિત કરવી

૨.૧ જોખમોનું મૂલ્યાંકન

• વાહકતામાં થોડો ઘટાડો:પેસિવેશન લેયર ત્વચાની ઊંડાઈ (૧૦ ગીગાહર્ટ્ઝ પર) ૦.૬૬μm થી ૦.૭૨μm સુધી વધારે છે, પરંતુ જાડાઈ ૩૦nm થી ઓછી રાખીને, પ્રતિકારકતામાં વધારો ૫% થી ઓછી મર્યાદિત કરી શકાય છે.
• સોલ્ડરિંગ પડકારો:સપાટીની નીચી ઉર્જા સોલ્ડરના ભીના ખૂણાને 15° થી 25° સુધી વધારી દે છે. સક્રિય સોલ્ડર પેસ્ટ (RA પ્રકાર) નો ઉપયોગ આ અસરને સરભર કરી શકે છે.
• સંલગ્નતા સમસ્યાઓ:રેઝિન બોન્ડિંગ સ્ટ્રેન્થ 10-15% ઘટી શકે છે, જેને રફનિંગ અને પેસિવેશન પ્રક્રિયાઓને જોડીને ઘટાડી શકાય છે.

૨.૨સિવન મેટલનો સંતુલન અભિગમ

ગ્રેડિયન્ટ પેસિવેશન ટેકનોલોજી:

• બેઝ લેયર:(111) પસંદગીના અભિગમ સાથે 5nm Cu₂O ની ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ વૃદ્ધિ.
• મધ્યવર્તી સ્તર:2–3nm બેન્ઝોટ્રિઆઝોલ (BTA) સ્વ-એસેમ્બલ ફિલ્મ.
• બાહ્ય સ્તર:રેઝિન સંલગ્નતા વધારવા માટે સિલેન કપલિંગ એજન્ટ (APTES).

ઑપ્ટિમાઇઝ્ડ પર્ફોર્મન્સ પરિણામો:

3. સિવન મેટલની પેસિવેશન ટેકનોલોજી: સંરક્ષણ ધોરણોને ફરીથી વ્યાખ્યાયિત કરવી

૩.૧ ચાર-સ્તરીય સુરક્ષા પ્રણાલી

1. અતિ-પાતળા ઓક્સાઇડ નિયંત્રણ:પલ્સ એનોડાઇઝેશન ±2nm ની અંદર જાડાઈમાં ફેરફાર પ્રાપ્ત કરે છે.
2. ઓર્ગેનિક-ઇનઓર્ગેનિક હાઇબ્રિડ સ્તરો:BTA અને સિલેન સાથે મળીને કાટ દર 0.003mm/વર્ષ સુધી ઘટાડે છે.
3. સપાટી સક્રિયકરણ સારવાર:પ્લાઝ્મા સફાઈ (Ar/O₂ ગેસ મિશ્રણ) સોલ્ડરના ભીના ખૂણાને 18° પર પુનઃસ્થાપિત કરે છે.
4. રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગ:એલિપ્સોમેટ્રી ±0.5nm ની અંદર પેસિવેશન સ્તરની જાડાઈ સુનિશ્ચિત કરે છે.

૩.૨ એક્સ્ટ્રીમ એન્વાયર્નમેન્ટ વેલિડેશન

• ઉચ્ચ ભેજ અને ગરમી:૮૫°C/૮૫% RH પર ૧,૦૦૦ કલાક પછી, સપાટી પ્રતિકાર ૩% કરતા ઓછો બદલાય છે.
• થર્મલ શોક:-55°C થી +125°C તાપમાનના 200 ચક્ર પછી, પેસિવેશન સ્તરમાં કોઈ તિરાડો દેખાતી નથી (SEM દ્વારા પુષ્ટિ થયેલ).
• રાસાયણિક પ્રતિકાર:૧૦% HCl વરાળ સામે પ્રતિકાર ૫ મિનિટથી ૩૦ મિનિટ સુધી વધે છે.

૩.૩ એપ્લિકેશનોમાં સુસંગતતા

• 5G મિલીમીટર-વેવ એન્ટેના:28GHz ઇન્સર્શન લોસ ઘટીને માત્ર 0.17dB/cm થયો (સ્પર્ધકોના 0.21dB/cm ની સરખામણીમાં).
• ઓટોમોટિવ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ:ISO 16750-4 સોલ્ટ સ્પ્રે ટેસ્ટ પાસ કરે છે, જેમાં 100 સુધીના વિસ્તૃત ચક્રનો સમાવેશ થાય છે.
• IC સબસ્ટ્રેટ્સ:ABF રેઝિન સાથે સંલગ્નતા શક્તિ 1.8N/cm સુધી પહોંચે છે (ઉદ્યોગ સરેરાશ: 1.2N/cm).

૪. પેસિવેશન ટેકનોલોજીનું ભવિષ્ય

૪.૧ એટોમિક લેયર ડિપોઝિશન (ALD) ટેકનોલોજી
Al₂O₃/TiO₂ પર આધારિત નેનોલેમિનેટ પેસિવેશન ફિલ્મો વિકસાવવી:

• જાડાઈ:<5nm, પ્રતિકારકતા ≤1% ના વધારા સાથે.
• CAF (વાહક એનોડિક ફિલામેન્ટ) પ્રતિકાર:૫ ગણો સુધારો.

૪.૨ સ્વ-ઉપચાર પેસિવેશન સ્તરો
માઇક્રોકેપ્સ્યુલ કાટ અવરોધકો (બેન્ઝીમિડાઝોલ ડેરિવેટિવ્ઝ) નો સમાવેશ:

• સ્વ-ઉપચાર કાર્યક્ષમતા:સ્ક્રેચ થયા પછી 24 કલાકની અંદર 90% થી વધુ.
• સેવા જીવન:20 વર્ષ સુધી લંબાવવામાં આવ્યું (ધોરણ 10-15 વર્ષની સરખામણીમાં).

નિષ્કર્ષ:
પેસિવેશન ટ્રીટમેન્ટ રોલ્ડ માટે સુરક્ષા અને કાર્યક્ષમતા વચ્ચે શુદ્ધ સંતુલન પ્રાપ્ત કરે છેકોપર ફોઇલનવીનતા દ્વારા,સિવન મેટલપેસિવેશનના ગેરફાયદાને ઘટાડે છે, તેને "અદ્રશ્ય બખ્તર" માં ફેરવે છે જે ઉત્પાદનની વિશ્વસનીયતાને વધારે છે. જેમ જેમ ઇલેક્ટ્રોનિક્સ ઉદ્યોગ ઉચ્ચ ઘનતા અને વિશ્વસનીયતા તરફ આગળ વધી રહ્યો છે, તેમ તેમ ચોક્કસ અને નિયંત્રિત પેસિવેશન કોપર ફોઇલ ઉત્પાદનનો આધારસ્તંભ બની ગયું છે.