ඉලෙක්ට්රොනික ඇසුරුම් ද්රව්යවල සුදු කොරන්ඩම් ක්ෂුද්ර කුඩු වල කාර්යභාරය
සෙසු සගයන්, ද්රව්ය හා ඇසුරුම්කරණයේ වැඩ කරන අය දන්නවා ඉලෙක්ට්රොනික ඇසුරුම්කරණය ආකර්ෂණීය ලෙස පෙනුනත්, එය ඇත්ත වශයෙන්ම විස්තර ගැන බව. එය වටිනා චිපයක් මත ආරක්ෂිත ඇඳුමක් තැබීම වැනිය. මෙම ඇඳුම බලපෑමට (යාන්ත්රික ශක්තිය) ඔරොත්තු දිය යුතුය, තාපය (තාප සන්නායකතාවය) විසුරුවා හැරිය යුතුය, සහ පරිවරණය සහ තෙතමනය ප්රතිරෝධය සැපයිය යුතුය. මේවායින් ඕනෑම එකක අඩුපාඩු ඉතා වැදගත් වේ. අද, අපි බහුලව භාවිතා වන නමුත් සංකීර්ණ ද්රව්යයක් වන සුදු කොරුන්ඩම් ක්ෂුද්ර කුඩු කෙරෙහි අවධානය යොමු කරමු - මෙම කුඩා අමුද්රව්යය මෙම ආරක්ෂිත ඇඳුමේ තීරණාත්මක කාර්යභාරයක් ඉටු කරන ආකාරය ගවේෂණය කිරීමට.
Ⅰ. අපි මුලින්ම ප්රධාන චරිතය හඳුනා ගනිමු: උත්තරීතර පාරිශුද්ධත්වයේ "සුදු රණශූරයා".
සුදු කොරන්ඩම්සරලව කිවහොත්, අතිශයින්ම පිරිසිදු ඇලුමිනියම් ඔක්සයිඩ් (Al₂O₃) වේ. එය වඩාත් සුලභ දුඹුරු කොරුන්ඩම් වලට සම්බන්ධයි, නමුත් එහි පරම්පරාව වඩා පිරිසිදුයි. එහි සුවිශේෂී සංශුද්ධතාවය එයට සුදු පැහැයක්, ඉහළ දෘඪතාවයක්, ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්රතිරෝධයක් සහ සුවිශේෂී ලෙස ස්ථායී රසායනික ගුණාංග ලබා දෙන අතර, එය වෙනත් කිසිම දෙයකින් පාහේ බලපෑමට ලක් නොවේ.
එය මයික්රෝන හෝ නැනෝමීටර පරිමාණයේ සියුම් කුඩු බවට ඇඹරීම අපි හඳුන්වන දෙයයි.සුදු කොරන්ඩම් කුඩු. මෙම කුඩු අවතක්සේරු නොකරන්න. ඉලෙක්ට්රොනික ඇසුරුම් ද්රව්යවල, විශේෂයෙන් ඉෙපොක්සි මෝල්ඩින් සංයෝග (EMC) හෝ සෙරමික් ඇසුරුම් ද්රව්යවල, එය හුදෙක් ආකලන ද්රව්යයකට වඩා වැඩි ය; එය කුළුණු පිරවුමකි.
II. ඇසුරුම්කරණයේදී එය හරියටම කරන්නේ කුමක්ද?
ඇසුරුම් ද්රව්ය “සංයුක්ත සිමෙන්ති” කැබැල්ලක් ලෙස සිතන්න, දුම්මල යනු සියල්ල එකට තබා ගන්නා මෘදු, ඇලෙන සුළු “මැලියම්” වේ. නමුත් මැලියම් පමණක් ප්රමාණවත් නොවේ; එය ඉතා මෘදු, දුර්වල වන අතර රත් වූ විට බිඳ වැටේ. සුදු කොරන්ඩම් කුඩු පැමිණෙන්නේ මෙහිදීය. එය සිමෙන්තිවලට එකතු කරන ලද “ගල් කැට” සහ “වැලි” වැනිය, මෙම “සිමෙන්ති” වල ක්රියාකාරිත්වය රැඩිකල් ලෙස නව මට්ටමකට ඔසවා තබයි.
මූලික වශයෙන්: කාර්යක්ෂම “තාප සන්නායක නාලිකාව”
චිපයක් කුඩා උදුනක් වැනිය. තාපය විසුරුවා හැරිය නොහැකි නම්, එය සංඛ්යාත තෙරපුමට සහ හොඳම අවස්ථාවේ දී ප්රමාදයට හෝ සම්පූර්ණයෙන්ම දැවී යාමට පවා හේතු විය හැක. දුම්මලය තාපයේ දුර්වල සන්නායකයක් වන අතර එය ඇතුළත තාපය රඳවා ගනී - සැබවින්ම අපහසු තත්වයකි.
සුදු කොරන්ඩම් ක්ෂුද්ර කුඩුදුම්මල වලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස ඉහළ තාප සන්නායකතාවක් ඇත. ක්ෂුද්ර කුඩු විශාල ප්රමාණයක් දුම්මල තුළ ඒකාකාරව බෙදා හරින විට, එය ඵලදායී ලෙස ගණන් කළ නොහැකි කුඩා "තාප මහාමාර්ග" ජාලයක් නිර්මාණය කරයි. චිපය මගින් ජනනය වන තාපය මෙම සුදු කොරුන්ඩම් අංශු හරහා පැකේජයේ අභ්යන්තරයේ සිට මතුපිටට වේගයෙන් ගෙන යන අතර පසුව වාතයට හෝ තාප සින්ක් එකට විසුරුවා හරිනු ලැබේ. වැඩි වැඩියෙන් කුඩු එකතු කර අංශු ප්රමාණය වඩාත් ප්රශස්ත ලෙස ගැලපෙන තරමට, මෙම තාප ජාලය ඝනත්වය හා තරලය වැඩි වන අතර ඇසුරුම් ද්රව්යයේ සමස්ත තාප සන්නායකතාවය (TC) වැඩි වේ. ඉහළ මට්ටමේ උපාංග දැන් ඉහළ තාප සන්නායකතාවක් සඳහා වෙහෙසෙන අතර, සුදු කොරුන්ඩම් ක්ෂුද්ර කුඩු මේ සඳහා ප්රමුඛ කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි.
විශේෂ කුසලතාව: නිරවද්ය “තාප ප්රසාරණ පාලකය”
මෙය ඉතා වැදගත් කාර්යයකි! චිපය (සාමාන්යයෙන් සිලිකන්), ඇසුරුම් ද්රව්ය සහ උපස්ථරය (PCB වැනි) සියල්ලටම තාප ප්රසාරණ සංගුණක (CTE) ඇත. සරලව කිවහොත්, රත් වූ විට, ඒවා විවිධ මට්ටම්වලට ප්රසාරණය වී හැකිලෙයි. ඇසුරුම් ද්රව්යයේ ප්රසාරණය සහ හැකිලීමේ අනුපාත චිපයේ අනුපාතවලට වඩා සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් නම්, උෂ්ණත්ව උච්චාවචනයන්, සීතල සහ උණුසුම් උෂ්ණත්වයන් මාරුවෙන් මාරුවට සිදුවීම සැලකිය යුතු අභ්යන්තර ආතතියක් ජනනය කරයි. මෙය හරියට කිහිප දෙනෙක් ඇඳුම් කැබැල්ලක් විවිධ දිශාවලට ඇදගෙන යනවා හා සමානයි. කාලයත් සමඟ, මෙය චිපය ඉරිතලා යාමට හෝ පෑස්සුම් සන්ධි අසාර්ථක වීමට හේතු විය හැක. මෙය "තාප යාන්ත්රික අසාර්ථකත්වය" ලෙස හැඳින්වේ.
සුදු කොරන්ඩම් කුඩු ඉතා අඩු තාප ප්රසාරණ සංගුණකයක් ඇති අතර ඉතා ස්ථායී වේ. එය දුම්මලයට එකතු කිරීමෙන් සමස්ත සංයුක්ත ද්රව්යයේ තාප ප්රසාරණ සංගුණකය ඵලදායී ලෙස අඩු කරයි, සිලිකන් චිපය සහ උපස්ථරයට සමීපව ගැලපේ. මෙය උෂ්ණත්ව උච්චාවචනයන් අතරතුර ද්රව්ය එකමුතුව ප්රසාරණය වී හැකිලීම සහතික කරයි, අභ්යන්තර ආතතිය සැලකිය යුතු ලෙස අඩු කරන අතර උපාංගයේ විශ්වසනීයත්වය සහ ආයු කාලය ස්වභාවිකවම වැඩි දියුණු කරයි. මෙය කණ්ඩායමක් වැනිය: ඔවුන් එකට වැඩ කරන විට පමණක් ඔවුන්ට යමක් සාක්ෂාත් කරගත හැකිය.
මූලික කුසලතා: බලගතු "අස්ථි ශක්තිමත් කරන්නෙක්"
සුව කිරීමෙන් පසු, පිරිසිදු දුම්මල සාමාන්ය යාන්ත්රික ශක්තියක්, දෘඪතාවයක් සහ ඇඳුම් ප්රතිරෝධයක් ඇත. ඉහළ දෘඪතාවක් සහ ඉහළ ශක්තියක් සහිත සුදු කොරන්ඩම් කුඩු එකතු කිරීම මෘදු දුම්මල තුළ බිලියන ගණනක් දෘඩ "ඇටසැකිලි" තැන්පත් කිරීමක් වැනිය. මෙය සෘජුවම ප්රධාන ප්රතිලාභ තුනක් ගෙන එයි:
වැඩි වූ මාපාංකය: ද්රව්යය වඩාත් දෘඩ වන අතර විරූපණයට ඇති ඉඩකඩ අඩුය, අභ්යන්තර චිප් සහ රන් වයර් වඩා හොඳින් ආරක්ෂා කරයි.
ශක්තිය වැඩි වීම: නම්යශීලී සහ සම්පීඩ්යතා ශක්තීන් වැඩි වන අතර එමඟින් බාහිර යාන්ත්රික කම්පනයට සහ ආතතියට ඔරොත්තු දීමට ඉඩ සලසයි.
උල්ෙල්ඛ සහ තෙතමනය ප්රතිරෝධය: පැකේජ මතුපිට වඩාත් දෘඩ හා ඇඳුම්-ප්රතිරෝධී වේ. තවද, ඝන පිරවීම තෙතමනය විනිවිද යාමේ මාර්ගය අඩු කරයි, තෙතමනය ප්රතිරෝධය වැඩි දියුණු කරයි.
Ⅲ. ඒක විතරක් එකතු කරන්නද? තත්ත්ව පාලනය තමයි යතුර!
මේ අවස්ථාවේදී, ඔබට එය පහසු යැයි සිතිය හැකිය - ඔබට හැකි තරම් කුඩු දුම්මලයට එකතු කරන්න. හොඳයි, සැබෑ කුසලතාව ඇත්තේ මෙහිදීය. එකතු කළ යුතු කුඩු වර්ගය සහ එය එකතු කරන ආකාරය අතිශයින් සංකීර්ණයි.
සංශුද්ධතාවය මූලික කරුණයි: ඉලෙක්ට්රොනික ශ්රේණිය සහ සාමාන්ය උල්ෙල්ඛ ශ්රේණිය වෙනස් දේවල් දෙකකි. විශේෂයෙන්, පොටෑසියම් (K) සහ සෝඩියම් (Na) වැනි ලෝහමය අපද්රව්යවල අන්තර්ගතය අතිශයින් අඩු ppm මට්ටම්වලට පාලනය කළ යුතුය. මෙම අපද්රව්ය විද්යුත් ක්ෂේත්රවල සහ තෙතමනය සහිත පරිසරවල සංක්රමණය විය හැකි අතර, පරිපථ කාන්දු වීම හෝ කෙටි පරිපථ පවා ඇති කරයි, එය විශ්වසනීයත්වයට ප්රධාන තර්ජනයකි. "සුදු" යනු වර්ණයක් පමණක් නොවේ; එය සංශුද්ධතාවය සංකේතවත් කරයි. අංශු ප්රමාණය සහ ශ්රේණිගත කිරීම කලා ආකාරයකි: සියලුම ගෝල එකම ප්රමාණයේ නම්, ඒවා අතර අනිවාර්යයෙන්ම හිඩැස් ඇති වනු ඇතැයි සිතන්න. කුඩා ගෝල විශාල ගෝල අතර හිඩැස් පුරවා, ඉහළම ඇසුරුම් ඝනත්වය ලබා ගැනීම සඳහා අපි විවිධ ප්රමාණයේ ක්ෂුද්ර කුඩු "ශ්රේණිගත" කළ යුතුය. ඉහළ ඇසුරුම් ඝනත්වයක් වැඩි තාප සන්නායකතා මාර්ග සහ තාප ප්රසාරණ සංගුණකය වඩා හොඳින් පාලනය කරයි. ඒ සමඟම, අංශු ප්රමාණය ඉතා රළු නොවිය යුතුය, එය සැකසුම් ද්රවශීලතාවයට සහ මතුපිට නිමාවට බලපානු ඇත; ඉතා සියුම් නොවිය යුතුය, මන්ද මෙය විශාල මතුපිට ප්රදේශයක් නිර්මාණය කරන අතර අධික දුම්මල අවශෝෂණයට ඉඩ සලසයි, පිරවුම් අනුපාතය අඩු කරයි සහ පිරිවැය වැඩි කරයි. මෙම අංශු ප්රමාණයේ ව්යාප්තිය සැලසුම් කිරීම එක් එක් සූත්රගත කිරීමේ මූලික රහස් වලින් එකකි.
රූප විද්යාව සහ මතුපිට ප්රතිකාරය ඉතා වැදගත් වේ: අංශු හැඩය නිරවද්ය, සමාන ප්රදේශයකින් යුක්ත විය යුතු අතර තියුණු කොන් අඩු විය යුතුය. මෙය දුම්මලයෙහි හොඳ ප්රවාහයක් සහතික කරන අතර ආතති සාන්ද්රණය අවම කරයි. මතුපිට ප්රතිකාරය ඊටත් වඩා වැදගත් වේ.සුදු කොරන්ඩම්ජලාකර්ෂණීය වන අතර, දුම්මල ජලභීතික වන අතර, ඒවා සහජයෙන්ම නොගැලපේ. එබැවින්, ක්ෂුද්ර කුඩු මතුපිට සිලේන් සම්බන්ධක කාරකයකින් ආලේප කළ යුතු අතර, එයට "කාබනික ආලේපනයක්" ලබා දිය යුතුය. මේ ආකාරයෙන්, කුඩු දුම්මල සමඟ සමීපව ඒකාබද්ධ කළ හැකි අතර, තෙතමනය හෝ ආතතියට නිරාවරණය වන විට ඉරිතැලීම් ඇති කරන දුර්වල ස්ථානයක් බවට පත්වීම වළක්වා ගත හැකිය.