പാസിവേറ്റഡ് റോൾഡ് കോപ്പർ ഫോയിൽ: "കോറഷൻ പ്രൊട്ടക്ഷൻ ഷീൽഡുകളുടെയും" പെർഫോമൻസ് ബാലൻസിന്റെയും കലയുടെ നിർമ്മാണം.

ഉരുട്ടിയ ഉരുക്കിന്റെ നിർമ്മാണത്തിൽ പാസിവേഷൻ ഒരു പ്രധാന പ്രക്രിയയാണ്ചെമ്പ് ഫോയിൽ. ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു "മോളിക്യുലാർ-ലെവൽ ഷീൽഡ്" ആയി ഇത് പ്രവർത്തിക്കുന്നു, നാശന പ്രതിരോധം വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചാലകത, സോൾഡറബിലിറ്റി തുടങ്ങിയ നിർണായക ഗുണങ്ങളിൽ അതിന്റെ സ്വാധീനം ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം സന്തുലിതമാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. പാസിവേഷൻ മെക്കാനിസങ്ങൾ, പ്രകടന ട്രേഡ്-ഓഫുകൾ, എഞ്ചിനീയറിംഗ് രീതികൾ എന്നിവയ്ക്ക് പിന്നിലെ ശാസ്ത്രത്തിലേക്ക് ഈ ലേഖനം ആഴ്ന്നിറങ്ങുന്നു. ഉപയോഗിക്കുന്നുസിവൻ മെറ്റൽയുടെ മുന്നേറ്റങ്ങൾക്ക് ഉദാഹരണമായി, ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള ഇലക്ട്രോണിക്സ് നിർമ്മാണത്തിൽ അതിന്റെ അതുല്യമായ മൂല്യം നമുക്ക് പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യാം.

1. പാസിവേഷൻ: കോപ്പർ ഫോയിലിനുള്ള ഒരു "മോളിക്യുലാർ-ലെവൽ ഷീൽഡ്"

1.1 പാസിവേഷൻ പാളി എങ്ങനെ രൂപപ്പെടുന്നു
രാസ അല്ലെങ്കിൽ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ ചികിത്സകൾ വഴി, 10-50nm കട്ടിയുള്ള ഒരു കോം‌പാക്റ്റ് ഓക്സൈഡ് പാളി ഉപരിതലത്തിൽ രൂപം കൊള്ളുന്നു.ചെമ്പ് ഫോയിൽ. പ്രധാനമായും Cu₂O, CuO, ജൈവ സമുച്ചയങ്ങൾ എന്നിവ ചേർന്ന ഈ പാളി ഇവ നൽകുന്നു:

• ശാരീരിക തടസ്സങ്ങൾ:ഓക്സിജൻ വ്യാപന ഗുണകം 1×10⁻¹⁴ cm²/s ആയി കുറയുന്നു (നഗ്നമായ ചെമ്പിന് 5×10⁻⁸ cm²/s ൽ നിന്ന് കുറയുന്നു).
• ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ പാസിവേഷൻ:നാശന പ്രവാഹ സാന്ദ്രത 10μA/cm² ൽ നിന്ന് 0.1μA/cm² ആയി കുറയുന്നു.
• രാസ നിഷ്ക്രിയത്വം:ഉപരിതല രഹിത ഊർജ്ജം 72mJ/m² ൽ നിന്ന് 35mJ/m² ആയി കുറയുന്നു, ഇത് പ്രതിപ്രവർത്തന സ്വഭാവത്തെ അടിച്ചമർത്തുന്നു.

1.2 പാസിവേഷന്റെ അഞ്ച് പ്രധാന നേട്ടങ്ങൾ

2. പാസിവേഷൻ ലെയറുകളുടെ "ഇരട്ടത്തലയുള്ള വാൾ" - അത് എങ്ങനെ സന്തുലിതമാക്കാം

2.1 അപകടസാധ്യതകൾ വിലയിരുത്തൽ

• ചാലകതയിൽ നേരിയ കുറവ്:പാസിവേഷൻ പാളി സ്കിൻ ഡെപ്ത് (10GHz-ൽ) 0.66μm ൽ നിന്ന് 0.72μm ആയി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, എന്നാൽ കനം 30nm-ൽ താഴെ നിലനിർത്തുന്നതിലൂടെ, റെസിസ്റ്റിവിറ്റി വർദ്ധനവ് 5%-ൽ താഴെയായി പരിമിതപ്പെടുത്താം.
• സോൾഡറിംഗ് വെല്ലുവിളികൾ:താഴ്ന്ന പ്രതല ഊർജ്ജം സോൾഡറിന്റെ വെറ്റിംഗ് ആംഗിൾ 15° മുതൽ 25° വരെ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. ആക്റ്റീവ് സോൾഡർ പേസ്റ്റുകൾ (RA തരം) ഉപയോഗിക്കുന്നത് ഈ പ്രഭാവം നികത്തും.
• അഡീഷൻ പ്രശ്നങ്ങൾ:റെസിൻ ബോണ്ടിംഗ് ശക്തി 10–15% കുറഞ്ഞേക്കാം, ഇത് റഫനിംഗ്, പാസിവേഷൻ പ്രക്രിയകൾ സംയോജിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെ ലഘൂകരിക്കാനാകും.

2.2.2 വർഗ്ഗീകരണംസിവൻ മെറ്റൽബാലൻസിങ് സമീപനം

ഗ്രേഡിയന്റ് പാസിവേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ:

• അടിസ്ഥാന പാളി:(111) ഇഷ്ടപ്പെട്ട ഓറിയന്റേഷനോടുകൂടിയ 5nm Cu₂O യുടെ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ വളർച്ച.
• ഇന്റർമീഡിയറ്റ് ലെയർ:2–3nm ബെൻസോട്രിയാസോൾ (BTA) സ്വയം-അസംബിൾ ചെയ്ത ഫിലിം.
• പുറം പാളി:റെസിൻ അഡീഷൻ വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള സിലാൻ കപ്ലിംഗ് ഏജന്റ് (APTES).

ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത പ്രകടന ഫലങ്ങൾ:

3. സിവൻ മെറ്റൽയുടെ പാസിവേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യ: സംരക്ഷണ മാനദണ്ഡങ്ങൾ പുനർനിർവചിക്കുന്നു

3.1 ഒരു ഫോർ-ടയർ പ്രൊട്ടക്ഷൻ സിസ്റ്റം

1. അൾട്രാ-തിൻ ഓക്സൈഡ് നിയന്ത്രണം:പൾസ് അനോഡൈസേഷൻ ±2nm-നുള്ളിൽ കനം വ്യതിയാനം കൈവരിക്കുന്നു.
2. ജൈവ-അജൈവ ഹൈബ്രിഡ് പാളികൾ:BTA യും സിലെയ്‌നും ഒരുമിച്ച് പ്രവർത്തിച്ച് നാശന നിരക്ക് പ്രതിവർഷം 0.003mm ആയി കുറയ്ക്കുന്നു.
3. ഉപരിതല സജീവമാക്കൽ ചികിത്സ:പ്ലാസ്മ ക്ലീനിംഗ് (Ar/O₂ ഗ്യാസ് മിക്സ്) സോൾഡർ വെറ്റിംഗ് കോണുകൾ 18° ആയി പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നു.
4. തത്സമയ നിരീക്ഷണം:എലിപ്‌സോമെട്രി ±0.5nm-നുള്ളിൽ പാസിവേഷൻ പാളിയുടെ കനം ഉറപ്പാക്കുന്നു.

3.2 എക്സ്ട്രീം എൻവയോൺമെന്റ് വാലിഡേഷൻ

• ഉയർന്ന ആർദ്രതയും ചൂടും:85°C/85% RH താപനിലയിൽ 1,000 മണിക്കൂറിനു ശേഷം, ഉപരിതല പ്രതിരോധം 3% ൽ താഴെയായി മാറുന്നു.
• തെർമൽ ഷോക്ക്:-55°C മുതൽ +125°C വരെയുള്ള 200 സൈക്കിളുകൾക്ക് ശേഷം, പാസിവേഷൻ ലെയറിൽ വിള്ളലുകൾ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നില്ല (SEM സ്ഥിരീകരിച്ചു).
• രാസ പ്രതിരോധം:10% HCl നീരാവിയോടുള്ള പ്രതിരോധം 5 മിനിറ്റിൽ നിന്ന് 30 മിനിറ്റായി വർദ്ധിക്കുന്നു.

3.3 ആപ്ലിക്കേഷനുകളിലുടനീളം അനുയോജ്യത

• 5G മില്ലിമീറ്റർ-വേവ് ആന്റിനകൾ:28GHz ഇൻസേർഷൻ നഷ്ടം വെറും 0.17dB/cm ആയി കുറഞ്ഞു (എതിരാളികളുടെ 0.21dB/cm നെ അപേക്ഷിച്ച്).
• ഓട്ടോമോട്ടീവ് ഇലക്ട്രോണിക്സ്:ISO 16750-4 ഉപ്പ് സ്പ്രേ പരിശോധനകൾ വിജയിച്ചു, സൈക്കിളുകൾ 100 ആയി നീട്ടി.
• ഐസി സബ്‌സ്‌ട്രേറ്റുകൾ:ABF റെസിൻ ഉപയോഗിച്ചുള്ള അഡീഷൻ ശക്തി 1.8N/cm (വ്യവസായ ശരാശരി: 1.2N/cm) വരെ എത്തുന്നു.

4. പാസിവേഷൻ സാങ്കേതികവിദ്യയുടെ ഭാവി

4.1 ആറ്റോമിക് ലെയർ ഡിപ്പോസിഷൻ (ALD) സാങ്കേതികവിദ്യ
Al₂O₃/TiO₂ അടിസ്ഥാനമാക്കി നാനോലാമിനേറ്റ് പാസിവേഷൻ ഫിലിമുകൾ വികസിപ്പിക്കൽ:

• കനം:<5nm, പ്രതിരോധശേഷി ≤1% വർദ്ധനവോടെ.
• CAF (ചാലക അനോഡിക് ഫിലമെന്റ്) പ്രതിരോധം:5 മടങ്ങ് മെച്ചപ്പെടുത്തൽ.

4.2 സ്വയം സുഖപ്പെടുത്തുന്ന പാസിവേഷൻ പാളികൾ
മൈക്രോകാപ്സ്യൂൾ കോറോഷൻ ഇൻഹിബിറ്ററുകൾ (ബെൻസിമിഡാസോൾ ഡെറിവേറ്റീവുകൾ) ഉൾപ്പെടുത്തൽ:

• സ്വയം രോഗശാന്തി കാര്യക്ഷമത:പോറലുകൾക്ക് ശേഷം 24 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ 90% ത്തിലധികം.
• സേവന ജീവിതം:20 വർഷമായി നീട്ടി (സ്റ്റാൻഡേർഡ് 10–15 വർഷവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ).

തീരുമാനം:
റോൾഡ് ലൈനുകൾക്ക് സംരക്ഷണത്തിനും പ്രവർത്തനക്ഷമതയ്ക്കും ഇടയിൽ ഒരു പരിഷ്കൃത സന്തുലിതാവസ്ഥ പാസിവേഷൻ ചികിത്സ കൈവരിക്കുന്നു.ചെമ്പ് ഫോയിൽ. നവീകരണത്തിലൂടെ,സിവൻ മെറ്റൽപാസിവേഷന്റെ ദോഷങ്ങൾ കുറയ്ക്കുകയും ഉൽപ്പന്ന വിശ്വാസ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന ഒരു "അദൃശ്യ കവചം" ആക്കി മാറ്റുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇലക്ട്രോണിക്സ് വ്യവസായം ഉയർന്ന സാന്ദ്രതയിലേക്കും വിശ്വാസ്യതയിലേക്കും നീങ്ങുമ്പോൾ, കൃത്യവും നിയന്ത്രിതവുമായ പാസിവേഷൻ ചെമ്പ് ഫോയിൽ നിർമ്മാണത്തിന്റെ ഒരു മൂലക്കല്ലായി മാറിയിരിക്കുന്നു.