Ionos szennyezők hatása az elektrokémiai migrációra

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Medgyes Bálint Károly
Elektronikai Technológia Tanszék

Az egyre gyorsabban változó világunkban, az elektronikai iparág hihetetlen mértékű fejlődésen megy át. Az elektronikai gyártás során egyre közelebb kerülnek egymáshoz a vezető sávok a nyomtatott huzalozású lemezeken, amiket szinte már minden körülöttünk megtalálható eszközben, gépben megtalálhatunk. A rajzolatfinomság csökkenésével az elektrokémiai migráció (ECM) az egyik olyan meghibásodáshoz vezető folyamat, amely előfordulásának valószínűsége nagyban megnő. Fontos megismerni ennek a fizikai-kémiai folyamatnak a működését, hogy minél sikeresebben védekezhessünk ellene. A mindennapjaink során eszközeinket érhetik olyan külső hatások, amelyek során nedvesség jut az áramkörre, ezzel lehetőséget adva, hogy végbe menjen a migráció.

Dolgozatomban egy-egy szennyező anyag ECM-re való hatását vizsgáltam meg arany (Au), réz (Cu), és ón (Sn) vezetőrétegen A méréseket 2 csoportra lehet osztani a szennyező anyagok szempontjából.

Az első csoport a nátrium klorid (NaCl), aminek a hatását Au vezetőn vizsgáltam meg. A meghibásodásig eltelt átlagos idő (MTTF-mean time to failure) adatok alapján kis NaCl mennyiség (0,1 mMól) esetén kialakul rövidzár. Az NaCl koncentráció további növelésével a folyamat lassul, majd 10 mMól mennyiségnél megszűnik, de további szennyező anyag hozzáadása után (500 mMól, szaturált) újra meghibásodást vettem észre, ami egyre gyorsult. Ez nagy valószínűséggel annak köszönhető, hogy az elektrolit só tartalma lemarta az Au réteget a réz fölül, és a réz okozta a dendritet.

A második mérési csoportban a szennyező anyag a nátrium szulfát (Na2SO4) volt. A Cu vezetőn elvégzett tesztek során azt figyeltem meg, hogy kis koncentrációban gyorsabb a dendrit kialakulása (0,1-1 mMól) az ioncserélt vízhez képest. Az ezeknél több Na2SO4-et tartalmazó oldatoknál (pl.: 10 mMól) lassult ez a folyamat, majd magasabb koncentrációknál (500 mMól, telített) meg is szűnt a zárlatot okozó dendrit növekedés. Az Sn minták esetén az eredmények kicsit máshogy alakultak. Nagyon kis koncentrációnál (0,1 mMól Na2SO4) hamarabb bekövetkezett a rövidzár, mint a tiszta víz esetén. Tovább növelve a koncentrációt (1 mMól) lelassult, majd meg is szűnt (10 mMól) a hibamechanizmus. A Cu mérésekkel ellentétben viszont az 500 mMólos oldatnál újra megjelentek a dendritek, de további mennyiség hozzáadásával (telített oldat) nőtt az MTTF vagyis lassult a meghibásodási folyamat.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.