1, Fizikalni mehanizem in materialne spodbude vmesnega odvajanja
Neuspeh laminiranih struktur je v bistvu razgradnja mehanskih lastnosti vmesnih vmesnikov. Kadar je medfazna strižna trdnost nižja od kohezivne trdnosti materiala, pride do medplačniške delaminacije. Ta postopek vključuje več - fizikalne mehanizme:
Neskladje s toplotnim stresom: Razlika v koeficientu toplotne ekspanzije (CTE) med različnimi materiali je glavni vzrok. For example, in PCB manufacturing, the difference in CTE between FR-4 substrate (CTE ≈ 14-17 ppm/℃) and copper foil (CTE ≈ 17 ppm/℃) is small, but when low loss materials (such as PTFE, CTE ≈ 100-200 ppm/℃) are introduced, the interlayer stress generated under temperature cycling can reach tens of MPa, far exceeding the medfazno vezavo trdnost. Ekipa Nacionalnega nanotehnološkega centra, ki so jo ugotovili v študiji heterostrukture Graphene/Moo ∝ van der Waals, ki jih je vmesna sila van der Waals le 0,1-1 N/m, kar je nagnjeno k zdrsu pod toplotnim stresom.
Kemična okvara vmesnika: Okoljski dejavniki, kot so vlaga in oksidanti, lahko poškodujejo kemične vezi vmesnika. Kot primer jemanje zunanjega izolacijskega sistema stavbe stavbe se bo vezavna trdnost med polimerno malto in ploščo XPS zmanjšala za 40% v vlažnem okolju 95%, kar bo povzročilo luščenje mavčne plasti. Podobno je v polprevodniški embalaži Si - o - SI vez v skladu silicijevega nitrida/silicijevega oksida podvržena hidrolizi pri visoki temperaturi 150 stopinj, kar vodi do difuzije kovin in medlajeve medsebojne razmerja.
Kopičenje napak v procesu: Mikro napake v laminirani proizvodnji lahko postanejo viri začetka razpok. Na primer, med postopkom laminacije večplastnih plošč PCB, če vnaprej impregnirana (PP) smola ne teče dovolj, se bodo oblikovala šibka območja z poroznostjo, večjo od 5%, kar bo prednostno razpokalo pod mehanskim vibracijam ali toplotnim šokom. Ekipa z univerze Nanjing je v njihovih raziskavah ugotovila dve - dimenzijski polprevodniški integrirani naprave, ki jih preostali polimetil metakrilat (PMMA) v skladbi MOS ₂/grafena med litografijo elektronskih žarkov zmanjšuje medfazno energijo, kar povzroči 30 -odstotno zmanjšanje moči lupine.
2, tipična analiza primerov v industriji
Primer 1: Past za integriteto signala v oblikovanju skladb PCB
Visoka - Proizvajalec komunikacijske opreme za hitrost je sprejel 12 -slojno zasnovo PCB, vendar ni uspel slediti načelu trojne simetrije (debelina bakrene folije, razporeditev jedrne plošče in zrcalno simetrijo dielektrične plasti), kar je povzročilo odstopanje 0,3 mm med signalno plastjo in referenčno toleranco. To je privedlo do dveh posledic: Prvič, nadzor izgube impedance je povzročil, da se je koeficient refleksije končnega signala povečal z 10% na 25%, kar je povzročilo zaprte očesne diagrame; Drugič, vmesna elektromagnetna sklopka je okrepljena, bližnji končni krosstalk (naslednji) pa se poslabša od -40 dB do -30 dB. Končni izdelek je predelan zaradi neustrezne celovitosti signala, kar ima za posledico izgubo več kot deset milijonov juanov.
Zadeva 2: Gradnja nesreče z zunanjim stenskim izolacijskim sistemom
Leta 2022 je stanovanjski projekt sprejel sistem zunanjega izolacijskega sistema rock volne. Gradbena stranka je za zmanjšanje stroškov izbrala navadne vijake sidrnih vijakov, globina sidra pa je bila le 25 mm (zahtevana za oblikovanje 40 mm). V vremenu tajfuna, ko negativni tlak vetra doseže 2,5 kPa, je natezna trdnost med sidrnim vijakom in pretirano betonsko osnovo manjša od 0,1 MPa, kar ima za posledico odvajanje celotne izolacijske plasti. Po pregledu je bilo ugotovljeno, da je bila vsebnost polimera v lepilu le 3% (standardna zahteva, večja ali enaka 8%), strižna trdnost na vmesniku med plastjo ometa in ploščo rock volne pa je bila le 0,05 MPa, kar je daleč pod zahtevo za specifikacijo 0,12 MPa.
Primer 3: odpoved difuzije kovin v polprevodniških zložljivih strukturah
Proizvajalec določenih napajalnih naprav uporablja ALN/SIN ₓ zložene pasivacijske plasti pri proizvodnji hemtov Gallium nitrida (GAN) za zatiranje toka. Vendar pa so na vmesniku ALN/SI ustvarili mikrokrati zaradi nepravilnega temperaturnega nadzora nad nanašanjem sloja SIN (dejanskega 450 stopinj v primerjavi s 400 stopinj), mikrokraki s širino 0,5 μm. V 175 -stopinjskem visokem - temperaturni povratni pristranskost se aluminijasti atomi razpršijo vzdolž razpoke do GAN kanala, kar je povzročilo mejno napetost do 2V, donos naprave pa je močno padel z 95% na 60%.
3, Strategije preprečevanja in nadzora za medsebojno odvajanje
Izbira materiala in optimizacija vmesnikov
Oblikovanje gradientnega materiala: V PCB lahko vstavite gradientno prehodno plast (kot je epoksidna smola, napolnjena s keramiko) med visokimi in nizkimi CTE materiali, da zmanjšate gradient CTE s 100 ppm/ stopinje na 20 ppm/ stopinje, kar znatno zmanjša toplotno napetost.
Tehnologija spreminjanja vmesnika: Plazemska obdelava izolacijske plošče XPS lahko zmanjša svoj površinski kontaktni kot z 90 stopinj na 20 stopinj in poveča trdnost vezi s polimerno malto na 0,15 MPa. Podobno lahko uvedba hidrogenacijske obdelave v laminate MOS ₂/grafena poveča medfazno energijo za 50% in doseže moč lupine 0,5 N/m.
Funkcionalno lepilo: Razvoj visokega - ashezije, odpornega na temperaturo (na primer dodajanje nano sio ₂), lahko poveča mehčajočo točko asfaltnih skodle za 20 stopinj pri 80 stopinj, pri čemer se izognemo ločevanju plasti, ki ga povzroča pretok. V polprevodniški embalaži lahko uporaba benzoksazin smole namesto tradicionalne epoksi smole zmanjša hitrost hidrolize silicijevega nitrida/silicijevega oksida za 90% pri 150 stopinjah.
Nadzor procesa in pregled kakovosti
Tehnologija natančnosti laminacije: Pri proizvodnji PCB lahko pod nadzorom medsebojne poroznosti nadzoruje<1% using a vacuum lamination machine, and combined with isostatic pressing treatment (pressure 20 MPa, temperature 180 ℃), the interlayer bonding strength can reach 15 MPa.
Spletni sistem za spremljanje: Pri proizvodnji laminiranih praznih praznih risb je ultrazvočna non - destruktivno testiranje uvedeno za spremljanje stanja vezanja med Al ₂ O3/Tic sloji v realnem času. Kadar se odkrije odbojna amplituda vala, ki je večja od -30 dB, se ocenjuje kot območje napak.
Pospešen življenjski test: izvedite 85 -stopinjski /85% RH test mokrega toplote na zloženih sončnih celicah. Ko je razpadanje učinkovitosti večje od 5%, se sproži prilagoditev parametra procesa. Skupina Nacionalnega nanotehnološkega centra je s tem poskusom ugotovila, da se je odpornost vmesnika grafena/moo3 po 1000 urah povečala za trikrat in tako optimizirala postopek nadzora sile van der Waals.
Oblikovalske specifikacije in standardna formulacija
Načelo simetrije: Oblikovanje PCB mora izpolnjevati trojne zahteve simetrije "simetrije bakrene folije, dielektrične simetrije in simetrije moči/ozemljitve". Na primer, priporočljivo je, da uporabite "s - g - p - s - s - p - g {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {6 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7 {7. Pot za 40% in zmanjšanje prehoda za 25 dB.
Oblikovanje varnostnega faktorja: V sistemu izolacijskega sistema stavbe je treba število sidrnih vijakov izračunati v skladu s standardom JGJ 144-2019, pri čemer naj bi bilo najmanj 6 vijakov na kvadratni meter, globina sidra pa naj bi prodrla v osnovno plast za 20 mm. Za plošče iz kamnite volne je treba dodati dodatne mehanske pritrdilne elemente, da se poveča vrednost odpornosti na vetrovni tlak na več kot 5 kPa.
Preverjanje zanesljivosti: Polprevodniške naprave morajo opraviti test visoke temperature povratne pristranskosti (HTRB) v skladu s standardom JesD22-A110E. Po 1000 urah neprekinjenega testiranja pri 150 stopinjah in napetosti pristranskosti 80% nazivne vrednosti mora biti vmesni tok puščanja manjši od 1 μ.
