Oq korund mikrokukunining elektron qadoqlash materiallaridagi roli
Hamkasblar, materiallar va qadoqlash sohasida ishlaydiganlar, elektron qadoqlash ta'sirchan tuyulsa-da, aslida hamma narsa tafsilotlarga bog'liqligini bilishadi. Bu qimmatbaho chipga himoya kostyumini kiyishga o'xshaydi. Bu kostyum zarbaga (mexanik kuch) bardosh berishi, issiqlikni tarqatishi (issiqlik o'tkazuvchanligi) va izolyatsiya va namlikka chidamlilikni ta'minlashi kerak. Bularning har qandayidagi kamchiliklar juda muhimdir. Bugun biz keng tarqalgan, ammo murakkab materialga - oq korund mikrokukuniga - e'tibor qaratamiz va bu kichik ingredient ushbu himoya kostyumida qanday muhim rol o'ynashini o'rganamiz.
Ⅰ. Avval bosh qahramon: oliy poklikning “oq jangchisi” bilan tanishib chiqaylik.
Oq korundSodda qilib aytganda, nihoyatda sof alyuminiy oksidi (Al₂O₃). U keng tarqalgan jigarrang korund bilan bog'liq, ammo uning kelib chiqishi tozaroq. Uning ajoyib sofligi unga oq rang, yuqori qattiqlik, yuqori haroratga chidamlilik va nihoyatda barqaror kimyoviy xususiyatlarni beradi, bu esa uni boshqa hech narsa ta'sirida deyarli yo'q qiladi.
Uni mikron yoki hatto nanometr o'lchamidagi mayda kukunga aylantirishni biz shunday deb ataymizoq korund kukuniUshbu kukunni kam baholamang. Elektron qadoqlash materiallarida, ayniqsa epoksi qoliplash birikmalarida (EMC) yoki keramik qadoqlash materiallarida u shunchaki qo'shimcha emas; u ustunlarni to'ldiruvchi vositadir.
II. U qadoqda aniq nima qiladi?
Qadoqlash materialini "kompozit tsement" bo'lagi deb tasavvur qiling, qatron esa hamma narsani bir-biriga bog'lab turadigan yumshoq, yopishqoq "yelim"dir. Lekin faqat yelimning o'zi yetarli emas; u juda yumshoq, kuchsiz va qizdirilganda parchalanadi. Bu yerda oq korund kukuni paydo bo'ladi. Bu tsementga qo'shilgan "shag'al" va "qum"ga o'xshaydi, bu esa ushbu "tsement"ning ish faoliyatini yangi bosqichga ko'taradi.
Asosan: Samarali "issiqlik o'tkazuvchanlik kanali"
Chip kichik pechga o'xshaydi. Agar issiqlikni tarqatib bo'lmasa, bu chastotani sekinlashtirish va eng yaxshi holatda kechikishga yoki hatto to'liq yonib ketishga olib kelishi mumkin. Qatronning o'zi issiqlikni yomon o'tkazadi, issiqlikni ichkarida ushlab turadi - bu juda noqulay vaziyat.
Oq korund mikro kukuniqatronga qaraganda ancha yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga ega. Qatronda katta miqdordagi mikrokukun teng taqsimlanganda, u son-sanoqsiz mayda "issiqlik magistrallari" tarmog'ini samarali ravishda yaratadi. Chip tomonidan hosil bo'ladigan issiqlik bu oq korund zarralari orqali paketning ichki qismidan yuzasiga tezda o'tkaziladi va keyin havoga yoki issiqlik qabul qilgichga tarqaladi. Qancha ko'p kukun qo'shilsa va zarrachalar hajmi qanchalik optimal mos kelsa, bu issiqlik tarmog'i shunchalik zichroq va suyuqroq bo'ladi va qadoqlash materialining umumiy issiqlik o'tkazuvchanligi (TC) shunchalik yuqori bo'ladi. Yuqori darajadagi qurilmalar endi yuqori issiqlik o'tkazuvchanligiga intilmoqda va oq korund mikrokukun bunda yetakchi rol o'ynaydi.
Maxsus ko'nikma: Aniq "Issiqlik kengayishini boshqaruvchi"
Bu juda muhim vazifa! Chip (odatda kremniy), qadoqlash materiali va substrat (masalan, PCB) har xil issiqlik kengayish koeffitsientlariga (CTE) ega. Sodda qilib aytganda, qizdirilganda ular turli darajalarda kengayadi va qisqaradi. Agar qadoqlash materialining kengayish va qisqarish tezligi chipnikidan sezilarli darajada farq qilsa, harorat o'zgarishi, sovuq va issiq haroratlarning o'zgarishi sezilarli ichki stressni keltirib chiqaradi. Bu bir nechta odamning kiyimni turli yo'nalishlarda tortishiga o'xshaydi. Vaqt o'tishi bilan bu chipning yorilishi yoki lehim bo'g'inlarining ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin. Bu "termomekanik nosozlik" deb ataladi.
Oq korund kukuni juda past issiqlik kengayish koeffitsientiga ega va juda barqaror. Uni qatronga qo'shish butun kompozit materialning issiqlik kengayish koeffitsientini samarali ravishda pasaytiradi, kremniy chipi va substratiga juda mos keladi. Bu materiallarning harorat o'zgarishi paytida bir vaqtning o'zida kengayishi va qisqarishini ta'minlaydi, ichki stressni sezilarli darajada kamaytiradi va qurilmaning ishonchliligi va ishlash muddatini tabiiy ravishda yaxshilaydi. Bu jamoaga o'xshaydi: faqat ular birgalikda ishlaganda biror narsaga erisha oladilar.
Asosiy ko'nikmalar: Kuchli "suyak mustahkamlovchi"
Qattiqlashgandan so'ng, sof qatron o'rtacha mexanik mustahkamlik, qattiqlik va aşınmaya bardoshlilikka ega. Yuqori qattiqlik va yuqori kuchli oq korund kukunini qo'shish yumshoq qatron ichiga milliardlab qattiq "skeletlarni" joylashtirishga o'xshaydi. Bu bevosita uchta asosiy foyda keltiradi:
Modulning oshishi: Material qattiqroq va deformatsiyaga kamroq moyil bo'ladi, ichki chip va oltin simlarni yaxshiroq himoya qiladi.
Kuchning oshishi: Bükme va siqish kuchlari oshiriladi, bu esa tashqi mexanik zarba va stressga bardosh berishga imkon beradi.
Aşınma va namlikka chidamlilik: Paket yuzasi qattiqroq va aşınmaya bardoshliroq. Bundan tashqari, zich plomba namlikning kirib borish yo'lini qisqartiradi va namlikka chidamliligini oshiradi.
Ⅲ. Shunchaki qo'shingmi? Sifatni nazorat qilish muhim!
Bu paytda, siz buni oson deb o'ylashingiz mumkin - shunchaki qatronga iloji boricha ko'proq kukun qo'shing. Xo'sh, haqiqiy mahorat aynan shu yerda. Qo'shish kerak bo'lgan kukun turi va uni qanday qo'shish juda murakkab.
Poklik - bu asosiy masala: Elektron sinf va oddiy abraziv sinf ikki xil narsa. Xususan, kaliy (K) va natriy (Na) kabi metall aralashmalarning miqdori juda past ppm darajalariga qadar nazorat qilinishi kerak. Bu aralashmalar elektr maydonlarida va nam muhitda ko'chib o'tishi mumkin, bu esa kontaktlarning oqishiga yoki hatto qisqa tutashuvlarga olib keladi, bu esa ishonchlilikka katta tahdiddir. "Oq" shunchaki rang emas; u poklikni anglatadi. Zarrachalar hajmi va darajalash san'at shaklidir: Tasavvur qiling-a, agar barcha sharlar bir xil o'lchamda bo'lsa, ular orasida muqarrar ravishda bo'shliqlar bo'ladi. Biz turli o'lchamdagi mikrokukunlarni "darajlashimiz" kerak, shunda kichikroq sharlar katta sharlar orasidagi bo'shliqlarni to'ldiradi va eng yuqori qadoqlash zichligiga erishadi. Yuqori qadoqlash zichligi ko'proq issiqlik o'tkazuvchanlik yo'llarini va issiqlik kengayish koeffitsientini yaxshiroq boshqarishni ta'minlaydi. Shu bilan birga, zarrachalar hajmi juda qo'pol bo'lmasligi kerak, bu ishlov berish suyuqligi va sirt qoplamasiga ta'sir qiladi; juda mayda ham bo'lmasligi kerak, chunki bu katta sirt maydonini yaratadi va qatronlarning haddan tashqari singishiga imkon beradi, to'ldirish tezligini kamaytiradi va xarajatlarni oshiradi. Ushbu zarrachalar hajmi taqsimotini loyihalash har bir formulaning asosiy sirlaridan biridir.
Morfologiya va sirtni qayta ishlash juda muhim: Zarrachalar shakli ideal holda muntazam, teng maydonli, o'tkir burchaklari kamroq bo'lishi kerak. Bu qatronda yaxshi oqimni ta'minlaydi va stress konsentratsiyasini minimallashtiradi. Yuzani qayta ishlash yanada muhimroq.Oq korundgidrofil, qatron esa gidrofob bo'lib, ularni o'z-o'zidan mos kelmaydigan qiladi. Shuning uchun, mikro kukun yuzasi silan biriktiruvchi vosita bilan qoplanishi kerak, bu unga "organik qoplama" beradi. Shu tarzda, kukun qatron bilan yaqindan birlashtirilishi mumkin, bu esa sirtning namlik yoki stressga duchor bo'lganda yorilishlarga olib keladigan zaif nuqtaga aylanishining oldini oladi.