1, Kansien välisten irrottamisen fyysiset mekanismi ja materiaalikannustimet
Laminoitujen rakenteiden vika on olennaisesti kerrosten välisten rajapintojen mekaanisten ominaisuuksien hajoaminen. Kun rajapinnan leikkauslujuus on alhaisempi kuin materiaalin koheesiolujuus, tapahtuu välikerroksen delaminaatio. Tämä prosessi sisältää multi - asteikon fyysiset mekanismit:
Lämpörasituksen epäsuhta: Ero lämpökerroksessa (CTE) eri materiaalien välillä on ensisijainen syy. Esimerkiksi PCB: n valmistuksessa CTE: n ero FR-4-substraatin (CTE ≈ 14-17 ppm/ aste) ja kuparikalvon (CTE ≈ 17 ppm/ aste) välillä on pieni, mutta kun alhaiset häviömateriaalit (kuten PTFE, CTE ≈ 100-200 ppm/ aste), otetaan käyttöön, välikohtainen stressi, joka on tuotettu lämpötila-syklisykliin, joka on saavutettu MPA: n käyttöliittymän. Grafeenin/MOO ∝ van der Waals -heterorakenteiden tutkimuksesta löydetty kansallinen nanoteknologiakeskusryhmä, jonka välikerroksen välinen van der Waals -voima on vain 0,1-1 N/m, joka on taipuvainen liukumaan lämpörasitukseen.
Rajapinnan kemiallinen vika: Ympäristötekijät, kuten kosteus ja hapettimet, voivat vahingoittaa rajapinnan kemiallisia sidoksia. Kun otetaan huomioon rakennuksen ulkoseinän eristysjärjestelmä, polymeerilaastin ja XPS -levyn välinen sidoslujuus vähenee 40%: lla 95%: n kosteusympäristössä, mikä johtaa kipsikerroksen kuorimiseen. Samoin puolijohdepakkauksissa Si - O - Si -sidos piinitridi/piisioksidipinossa tapahtuu hydrolyysissä korkeassa lämpötilassa 150 astetta, mikä johtaa metallin diffuusioon ja levierien väliseen delaminaatioon.
Prosessivaurioiden kertyminen: Laminoidun valmistuksen mikrovaurioista voi tulla halkeamien aloittamisen lähteitä. Esimerkiksi PCB: n monikerroksisten levyjen laminointiprosessin aikana, jos esilegnoitu (PP) hartsi ei virtaa riittävästi, muodostuu heikot alueet, joiden huokoisuus on yli 5%, mikä halkeilee ensisijaisesti mekaanisen tärinän tai lämpöhimon alla. Nanjingin yliopiston ryhmä, joka löydettiin tutkimuksestaan kahdesta - ulottuvuuden puolijohde -integroidusta laitteesta, että MOS ₂/grafeenipinojen jäännöspolymetyylimetakrylaatti (PMMA) elektronisäteen litografian aikana vähentää rajapintaenergiaa, mikä johtaa 30%: n vähenemiseen kuorien lujuuden vähenemiseen.
2, tyypillinen teollisuuden tapausanalyysi
Tapaus 1: Signaalin eheysloukku piirilevyn pino -suunnittelussa
Korkea - nopeusviestintälaitteiden valmistaja omaksui 12 kerroksen piirilevyn suunnittelun, mutta ei noudattanut kolminkertaista symmetriaperiaatetta (kuparikalvojen paksuus, ydinlevyn järjestely ja dielektrisen kerroksen peilisymmetria), mikä johtaa 0,3 mm: n poikkeamaan 0,3 mm: n välillä 0,05 mm: n suunnittelutoleranssin välillä. Tämä johti kahteen seuraukseen: Ensinnäkin impedanssihäviöiden hallinta aiheutti yhden päättyneen signaalin heijastuskertoimen nousun 10%: sta 25%: iin, mikä johti suljettuihin silmäkaavioihin; Toiseksi kerrosten välinen sähkömagneettinen kytkentä paranee, ja lähellä oleva pääprosentti (seuraava) heikkenee välillä -40 dB --30 dB. Lopputuote on muokattu riittämättömän signaalin eheyden vuoksi, mikä johtaa yli kymmenen miljoonan yuanin menetykseen.
Tapaus 2: Ulkopuolisen seinän eristysjärjestelmän irrotusonnettomuuksien rakentaminen
Vuonna 2022 asuinprojekti hyväksyi kallion villapöydän ulkoseinän eristysjärjestelmän. Rakennuspuolue valitsi tavalliset laajennusankkuripultit kustannusten vähentämiseksi, ja ankkurisyvyys oli vain 25 mm (suunnitteluvaatimus 40 mm). Typhoon -säässä, kun negatiivinen tuulenpaine saavuttaa 2,5 kPa, ankkuripultin ja hiilihapotetun betonipohjan välinen vetolujuus on alle 0,1 MPa, mikä johtaa koko eristyskerroksen irrottamiseen. Tarkastuksen jälkeen havaittiin, että liiman polymeeripitoisuus oli vain 3% (vakiovaatimus, joka on suurempi tai yhtä suuri kuin 8%), ja kipsikerroksen ja kalliovillan levyn välisessä rajapinnassa oleva leikkauslujuus oli vain 0,05 MPa, mikä on kaukana määritelmävaatimuksesta 0,12 MPa.
Tapaus 3: Metallin diffuusiovaurio puolijohdepinotuissa rakenteissa
Tietty teholaitteiden valmistaja käyttää ALN/sin ₓ pinottuja passivointikerroksia galliumnitridi (GAN) HEMT: n valmistuksessa virran romahtamisen tukahduttamiseksi. Sin ₓ -kerroksen laskeutumisen virheellisen lämpötilanhallinnan vuoksi (todellinen 450 aste vs. suunnittelu 400 astetta) kuitenkin mikrohalkeamat leveys 0,5 μm: llä syntyi ALN/Si -rajapinnalla. 175 asteessa korkealla - lämpötilan käänteisen esijännityksen testillä alumiiniatomit diffundoituvat halkeamaa pitkin GAN -kanavaa, aiheuttaen jopa 2 V: n kynnysjännitteen ajautumisen ja laitteen saanto laski jyrkästi 95%: sta 60%: iin.
3, Ennaltaehkäisy- ja valvontastrategiat välikerroksen irrottamiseen
Materiaalin valinta ja rajapinnan optimointi
Gradienttimateriaalisuunnittelu: PCB: ssä gradienttimuutoskerros (kuten keraaminen täytetty epoksihartsi) voidaan asettaa korkean ja matalan CTE -materiaalin väliin CTE -gradientin vähentämiseksi 100 ppm: stä/ asteeseen 20 ppm/ aste, mikä vähentää merkittävästi lämpörasitusta.
Rajapinnan modifiointitekniikka: XPS -eristyslevyn plasmahoito voi vähentää sen pintakosketuskulmaa 90 asteesta 20 asteeseen ja lisätä sidoslujuutta polymeerilaastin kanssa 0,15 MPa: iin. Samoin hydrauskäsittelyn tuominen MOS ₂/grafeenaminaateihin voi lisätä rajapintaenergiaa 50% ja saavuttaa kuorenlujuuden 0,5 N/m.
Funktionaalinen liima: Korkean - Kehitetään lämpötilankestävä asfalttiliima (kuten nano -siion lisääminen) voi lisätä asfaltti -vyöruusujen pehmenemispistettä 20 asteessa 80 asteessa, välttäen virtauksen aiheuttamaa kerrosten erottelua. Puolijohdepakkauksissa bentsoksatsiinihartsin käyttäminen perinteisen epoksihartsin sijasta voi vähentää piinitridi-/piisioksidilaminaattien hydrolyysinopeutta 90%: lla 150 asteessa.
Prosessin hallinta ja laadun tarkastus
Tarkkuus laminointiteknologia: Piirilevyjen valmistuksessa keilaiden välistä huokoisuutta voidaan hallita<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 -valvontajärjestelmä: Laminoitujen keraamisten piirustusputkien valmistuksessa otetaan käyttöön ultraääni non - tuhoava testaus, jotta voidaan seurata reaaliajassa Al ₂ O3/TIC -kerrosten välistä sidostilan. Kun heijastuneen aallon amplitudin havaitaan olevan suurempi kuin -30 dB, sitä pidetään vika -alueena.
Nopeutettu käyttöikätesti: Suorita 85 astetta /85% RH: n märän lämmön ikääntymistesti pinottuihin aurinkokennoihin. Kun tehokkuuden hajoaminen on suurempi kuin 5%, prosessiparametrien säätö laukaistaan. Tämän kokeen kautta löydetty kansallinen nanoteknologiakeskusryhmä, jonka mukaan grafeeni/MOO3 -pinon rajapinnan vastus lisäsi kolminkertaista 1000 tunnin kuluttua ja optimoi siten van der Waalsin voimanhallintaprosessin.
Suunnittelumääritykset ja vakioformulaatio
Symmetriaperiaate: PCB -suunnittelun on täytettävä kolminkertaiset symmetriavaatimukset "Copper Folio -symmetria, dielektrinen symmetria ja teho-/maa -symmetria". Esimerkiksi suositellaan käyttämään "s - g - p - s - s - p - g - s" -rakennetta (SIGNAALI-LAURA, GROUND-PALAUTUS, P: P: Power Layer) 8-LAYER-taulua Polku 40% ja vähennä Crosstalk: tä 25 dB: llä.
Turvatekijän suunnittelu: Rakennuseristysjärjestelmässä ankkuripulttien lukumäärä tulisi laskea JGJ 144-2019 -standardin mukaisesti, vähintään 6 pultin neliömetriä kohti, ja ankkurisyvyyden tulisi tunkeutua pohjakerrokseen 20 mm. Kalliovillalautoille on lisättävä ylimääräisiä mekaanisia kiinnittimiä, jotta järjestelmän tuulenpainekestävyysarvo lisää yli 5 kPa.
Luotettavuuden todentaminen: Puolijohdelaitteiden on läpäistävä korkean lämpötilan käänteisbias (HTRB) -testi JESD22-A110E-standardin mukaisesti. 1000 tunnin jatkuvan testauksen jälkeen 150 asteessa ja ennakkoluulojännite, joka on 80% nimellisarvosta, välikerroksen vuotovirran tulisi olla alle 1 μ A.
