غیر فعال رولڈ تانبے کا ورق: "سنکنرن سے بچاؤ کی ڈھالیں" اور کارکردگی کا توازن تیار کرنا

Passivation رولڈ کی پیداوار میں ایک بنیادی عمل ہے۔تانبے کی ورق. یہ سطح پر "سالماتی سطح کی ڈھال" کے طور پر کام کرتا ہے، سنکنرن مزاحمت کو بڑھاتا ہے جبکہ چالکتا اور سولڈر ایبلٹی جیسی اہم خصوصیات پر اس کے اثرات کو احتیاط سے متوازن کرتا ہے۔ یہ مضمون غیر فعال ہونے کے طریقہ کار، کارکردگی کی تجارت، اور انجینئرنگ کے طریقوں کے پیچھے سائنس کا مطالعہ کرتا ہے۔ استعمال کرناسیون میٹلکی پیش رفت مثال کے طور پر، ہم اعلی درجے کی الیکٹرانکس مینوفیکچرنگ میں اس کی منفرد قدر کو تلاش کریں گے۔

1. Passivation: تانبے کے ورق کے لیے ایک "مالیکیولر لیول شیلڈ"

1.1 Passivation پرت کیسے بنتی ہے۔
کیمیائی یا الیکٹرو کیمیکل علاج کے ذریعے، ایک کمپیکٹ آکسائیڈ کی تہہ 10-50nm موٹی سطح پر بنتی ہے۔تانبے کی ورق. بنیادی طور پر Cu₂O، CuO، اور نامیاتی کمپلیکس پر مشتمل، یہ پرت فراہم کرتی ہے:

• جسمانی رکاوٹیں:آکسیجن کے پھیلاؤ کا گتانک 1×10⁻¹⁴ cm²/s تک کم ہو جاتا ہے (ننگے تانبے کے لیے 5×10⁻⁸ cm²/s سے نیچے)۔
• الیکٹرو کیمیکل گزرنا:سنکنرن موجودہ کثافت 10μA/cm² سے 0.1μA/cm² تک گر جاتی ہے۔
• کیمیائی جڑت:سطح سے پاک توانائی کو 72mJ/m² سے کم کر کے 35mJ/m² کر دیا جاتا ہے، جو رد عمل کو دباتا ہے۔

1.2 Passivation کے پانچ اہم فوائد

2. Passivation تہوں کی "دو دھاری تلوار" — اور اس میں توازن کیسے رکھا جائے

2.1 خطرات کا اندازہ لگانا

• چالکتا میں معمولی کمی:گزرنے والی پرت جلد کی گہرائی (10GHz پر) 0.66μm سے 0.72μm تک بڑھاتی ہے، لیکن موٹائی کو 30nm سے کم رکھنے سے، مزاحمتی اضافہ کو 5% سے کم تک محدود کیا جا سکتا ہے۔
• سولڈرنگ چیلنجز:نچلی سطح کی توانائی سولڈر گیلا کرنے والے زاویوں کو 15° سے 25° تک بڑھاتی ہے۔ فعال سولڈر پیسٹ (RA قسم) کا استعمال اس اثر کو پورا کر سکتا ہے۔
• چپکنے کے مسائل:رال بانڈنگ کی طاقت 10-15٪ گر سکتی ہے، جسے کھردری اور غیر فعال کرنے کے عمل کو ملا کر کم کیا جا سکتا ہے۔

2.2سیون میٹلکا بیلنسنگ اپروچ

گریڈینٹ پاسیویشن ٹیکنالوجی:

• بنیادی تہہ:(111) ترجیحی واقفیت کے ساتھ 5nm Cu₂O کی الیکٹرو کیمیکل نمو۔
• درمیانی تہہ:ایک 2–3nm بینزوٹریازول (BTA) سیلف اسمبلڈ فلم۔
• بیرونی تہہ:سلین کپلنگ ایجنٹ (APTES) رال آسنجن کو بڑھانے کے لیے۔

بہتر کارکردگی کے نتائج:

3. سیون میٹلکی Passivation ٹیکنالوجی: تحفظ کے معیارات کی نئی تعریف

3.1 چار درجے کا تحفظ کا نظام

1. الٹرا پتلا آکسائیڈ کنٹرول:پلس انوڈائزیشن ±2nm کے اندر موٹائی کی تبدیلی کو حاصل کرتی ہے۔
2. نامیاتی-غیر نامیاتی ہائبرڈ پرتیں:بی ٹی اے اور سائلین مل کر سنکنرن کی شرح کو 0.003 ملی میٹر فی سال تک کم کرتے ہیں۔
3. سطح کو چالو کرنے کا علاج:پلازما کی صفائی (Ar/O₂ گیس مکس) سولڈر گیلا کرنے والے زاویوں کو 18° پر بحال کرتی ہے۔
4. ریئل ٹائم مانیٹرنگ:Ellipsometry ±0.5nm کے اندر پاسیویشن پرت کی موٹائی کو یقینی بناتی ہے۔

3.2 انتہائی ماحولیاتی توثیق

• زیادہ نمی اور حرارت:85°C/85% RH پر 1,000 گھنٹے کے بعد، سطح کی مزاحمت میں 3% سے بھی کم تبدیلی آتی ہے۔
• تھرمل جھٹکا:-55°C سے +125°C کے 200 چکروں کے بعد، گزرنے والی پرت میں کوئی دراڑ نہیں دکھائی دیتی ہے (SEM سے تصدیق شدہ)۔
• کیمیائی مزاحمت:10% HCl بخارات کی مزاحمت 5 منٹ سے 30 منٹ تک بڑھ جاتی ہے۔

3.3 تمام ایپلی کیشنز میں مطابقت

• 5G ملی میٹر ویو اینٹینا:28GHz اندراج کا نقصان صرف 0.17dB/cm تک کم ہو گیا (مقابلوں کے 0.21dB/cm کے مقابلے)۔
• آٹوموٹو الیکٹرانکس:ISO 16750-4 سالٹ اسپرے ٹیسٹ پاس کرتا ہے، جس میں 100 تک بڑھایا جاتا ہے۔
• آئی سی سبسٹریٹس:ABF رال کے ساتھ چپکنے والی طاقت 1.8N/cm تک پہنچ جاتی ہے (انڈسٹری اوسط: 1.2N/cm)۔

4. Passivation ٹیکنالوجی کا مستقبل

4.1 اٹامک لیئر ڈیپوزیشن (ALD) ٹیکنالوجی
Al₂O₃/TiO₂ پر مبنی nanolaminate passivation فلمیں تیار کرنا:

• موٹائی:<5nm، مزاحمتی اضافے کے ساتھ ≤1%۔
• سی اے ایف (کوندکٹیو انوڈک فلیمینٹ) مزاحمت:5x بہتری۔

4.2 خود شفا یابی کی پیسیویشن پرتیں۔
مائیکرو کیپسول سنکنرن روکنے والے (بینزیمیڈازول مشتقات):

• خود شفا یابی کی کارکردگی:خروںچ کے بعد 24 گھنٹوں کے اندر 90٪ سے زیادہ۔
• سروس کی زندگی:20 سال تک توسیع (معیاری 10-15 سال کے مقابلے)۔

نتیجہ:
Passivation علاج رولڈ کے تحفظ اور فعالیت کے درمیان ایک بہتر توازن حاصل کرتا ہے۔تانبے کی ورق. جدت کے ذریعے،سیون میٹلغیر فعال ہونے کے نشیب و فراز کو کم کرتا ہے، اسے ایک "غیر مرئی آرمر" میں تبدیل کرتا ہے جو پروڈکٹ کی وشوسنییتا کو بڑھاتا ہے۔ جیسے جیسے الیکٹرانکس کی صنعت زیادہ کثافت اور بھروسے کی طرف بڑھ رہی ہے، عین مطابق اور کنٹرول شدہ گزرنا تانبے کے ورق کی تیاری کا سنگ بنیاد بن گیا ہے۔