1, fyzický mechanismus a materiální pobídky odloučení
Selhání laminovaných struktur je v podstatě degradace mechanických vlastností mezivrstvých rozhraní. Když je síla smyku mezifázového smyku nižší než soudržná síla materiálu, dochází k delaminaci mezivrstvy. Tento proces zahrnuje multi - měřítko fyzických mechanismů:
Primární příčinou je nesoulad tepelného napětí: Rozdíl v koeficientu tepelné roztažnosti (CTE) mezi různými materiály. Například ve výrobě PCB je rozdíl v CTE mezi substrátem FR-4 (CTE ≈ 14-17 ppm/ stupeň) a měděnou fólií (CTE ≈ 17 ppm/ stupeň) malý, ale pokud se materiály s nízkým ztrátám (jako je například PTFE, jako je PTFE, zavádějí, zavádí meziprostor, zavádí se v průběhu MPA, což je zaveden interftační sílu), zavádí meziprostor, které se zavádí, což je více přesahující meziměsíční pevnosti. Tým National Nanotechnology Center se objevil ve studii heterostruktur grafenu/moo ∝ van der Waals, že mezivrstvá van der Waalsova síla je pouze 0,1-1 n/m, což je náchylné k proklouznutí pod tepelným napětím.
Chemické selhání rozhraní: Environmentální faktory, jako je vlhkost a oxidanty, mohou poškodit chemické vazby rozhraní. Vezmeme -li příklad izolačního systému vnější stěny budovy, síla vazby mezi polymerní maltou a deskou XPS se sníží o 40% v prostředí vlhkosti 95%, což povede k loupání omítky. Podobně, v polovodičovém obalu, Si - o - SI BOND v křemíku nitridu/oxidu křemíku podléhá hydrolýze při vysoké teplotě 150 stupňů, což vede k delaminaci kovů a delaminaci interlayeru.
Akumulace procesů procesů: mikropodniky v laminované výrobě se mohou stát zdrojem zahájení trhlin. Například během laminovaného procesu vícevrstvých desek PCB, pokud se pryskyřice předem impregnovaná (PP) netvoří dostatečně, vytvoří se slabé oblasti s porozací větší než 5%, což bude přednostně prasknout za mechanických vibrací nebo tepelného šoku. Tým z Nanjingské univerzity nalezen ve svém výzkumu na dvou - rozměrových polovodičových integrovaných zařízeních, že zbytkový polymethylmethakrylát (PMMA) v zásobníku MOS ₂/grafen během litografie elektron paprsku snižuje mezifázovou energii, což má za následek 30% snižování peelingové síly.
2, typická analýza případů
Případ 1: Trap integrity signálu v designu zásobníku PCB
Výrobce rychlostního komunikačního zařízení s vysokým - přijal konstrukci PCB s 12 vrstvami, ale nepodařilo se dodržovat princip trojité symetrie (tloušťka měděné fólie, uspořádání jádro desky a zrcadlová symetrie dielektrické vrstvy), což vedlo k odchylce 0,3 mm mezi signální vrstvou a referenční rovinou, což přesahovalo návrh tolerance 0,05 mm. To vedlo ke dvěma důsledkům: Za prvé, kontrola ztráty impedance způsobila, že se koeficient odrazu signálu vyvýšil z 10% na 25%, což mělo za následek uzavřené oční diagramy; Za druhé, mezivrstvá elektromagnetická vazba je vylepšena a blízký konec přeslechu (další) se zhoršuje z -40 dB na -30 dB. Konečný produkt je přepracován kvůli nedostatečné integritě signálu, což má za následek ztrátu více než deset milionů juanů.
Případ 2: Budování externího izolačního systému pro odloučení systému
V roce 2022 přijala rezidenční projekt izolační systém vnější stěny na desce. Stavební strana si vybrala běžné rozšiřující kotevní šrouby, aby se snížily náklady, a hloubka ukotvení byla pouze 25 mm (požadavek na návrh 40 mm). Při počasí v Typhoonu, když negativní tlak větru dosáhne 2,5 kPa, je pevnost v tahu mezi kotevním šroubem a provzdušňovanou betonovou základnou menší než 0,1 MPa, což vede k oddělení celé izolační vrstvy. Po inspekci bylo zjištěno, že obsah polymeru v lepidlu byl pouze 3% (standardní požadavek větší nebo roven 8%) a smyková pevnost na rozhraní mezi vrstvou omítky a deskou skalní vlny byla pouze 0,05 MPa, daleko pod požadavkem na specifikace 0,12 MPa.
Případ 3: Selhání difúze kovů v polovodičových strukturách
Určitý výrobce napájecího zařízení používá pro potlačení kolapsu proudu naskládané pasivační vrstvy ALN/SIN ₓ Skládané pasivační vrstvy. Avšak v důsledku nesprávné kontroly teploty u depozice vrstvy SIN ₓ (skutečný 450 stupňů vs. designu 400 stupňů) byly na rozhraní ALN/SI generovány mikrokracty o šířce 0,5 μm. V testu s vysokým - testu teplotní zkreslení se atomy hliníku rozplynuly podél trhliny k kanálu GAN, což způsobilo prahový drift napětí až 2V a výtěžek zařízení prudce klesl z 95% na 60%.
3, Strategie prevence a kontroly pro odloučení mezivrstvy
Výběr materiálu a optimalizace rozhraní
Konstrukce gradientu materiálu: V PCB lze vložit přechodnou vrstvu gradientu (jako je epoxidová pryskyřice naplněná keramicky) mezi materiály s vysokým a nízkým CTE, aby se snížil gradient CTE ze 100 ppm/ stupeň na 20 ppm/ stupeň, což významně snižuje tepelné napětí.
Technologie modifikace rozhraní: Plazmová ošetření izolační desky XPS může snížit jeho povrchový kontaktní úhel z 90 stupňů na 20 stupňů a zvýšit sílu vazby s polymerní maltou na 0,15 MPa. Podobně zavedení hydrogenace ošetření do MOS ₂/grafenových laminátů může zvýšit mezifázovou energii o 50% a dosáhnout síly loupání 0,5 N/m.
Funkční adheziva: Vývoj vysokých - teplotních asfaltových lepidel (jako je přidání nano sio ₂) může zvýšit změkčení asfaltových šindelů o 20 stupňů při 80 stupních, což zabrání separaci vrstvy způsobené tokem. V polovodičovém obalu může používat benzoxazinovou pryskyřici místo tradiční epoxidové pryskyřice snížit rychlost hydrolýzy nitridu křemíku/oxidu křemíku o 90% při 150 stupních.
Kontrola procesu a kontrola kvality
Technologie přesné laminace: Při výrobě PCB lze interlayerní poréznost ovládat na<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.
Online monitorovací systém: Při výrobě laminovaných keramických výkresů zemřete na polotovary ultrazvukových non - Destruktivní testování je zavedeno pro sledování stavu vazby mezi vrstvami AL ₂ O3/TIC v reálném čase. Když je detekována odražená amplituda vlny jako větší než -30 dB, je posuzována jako defekt.
Zrychlený test života: Proveďte 85 stupňů /85% test mokrého tepla RH na stohovaných solárních článcích. Když je rozpad účinnosti větší než 5%, spustí se nastavení parametru procesu. Tým National Nanotechnology Center v tomto experimentu zjistil, že rozhraní odpor zásobníku grafenu/MOO3 se po 1000 hodinách trojnásobně zvýšil, a tak optimalizoval proces kontroly síly van der Waals.
Specifikace návrhu a standardní formulace
Princip symetrie: Návrh PCB musí splňovat požadavky na trojnásobnou symetrii „Symetrie měděné fólie, dielektrické symetrie a síly/pozemní symetrie“. Například se doporučuje použít "S - g - P - S - S - P - G - S: S: S: S: S: S: S: S: S: S: S: S: S: S: S: S: S: S: S: S: SIGNÁLNÍ Vrstva, P: Power Layer), které je možné zkrátit, které je signalizační vrstva, P: Párná vrstva), které je třeba zkrátit. cesta o 40% a snížit přeslech o 25 dB.
Konstrukce bezpečnostního faktoru: V izolačním systému budovy by měl být počet kotevních šroubů vypočítán podle standardu JGJ 144-2019, s nejméně 6 šroubů na metr čtvereční a hloubka ukotvení by měla proniknout do základní vrstvy o 20 mm. U desek skalní vlny je třeba přidat další mechanické upevňovací prvky, aby se zvýšila hodnota odolnosti proti tlaku větru systému nad 5 kPa.
Ověření spolehlivosti: Polovodičová zařízení musí projít testem reverzní zkreslení (HTRB) s vysokou teplotou podle standardu JESD22-A110E. Po 1000 hodinách nepřetržitého testování při 150 stupních a zkreslení napětí 80% jmenovité hodnoty by měl být mezivrstvý proud úniku menší než 1 μ.
