Wat is een diffusiebarrière?
Een diffusiebarrière is meestal een dunne coating van materiaal die wordt gebruikt om diffusie te voorkomen. Diffusie treedt op wanneer moleculen van een oppervlakte van hoge concentratie naar een gebied met een lage concentratie verplaatsen, zodat in beide gebieden een gelijk aantal optreedt. Diffusie gebeurt of de moleculen zich in een gas-, vloeistof- of vaste toestand bevinden en kunnen leiden tot de besmetting van het ene product door het andere.
Een diffusiebarrière is meestal alleen micrometers dun en wordt gebruikt om de houdbaarheid van metaalbevestigende producten te verbeteren door hun corruptie van andere producten in de buurt te vertragen. Dit soort barrières worden gebruikt in verschillende commerciële toepassingen, dus effectieve en goedkope barrières zijn zeer gewild, vooral door de elektronica-industrie. Hoewel de diffusiebarrières van zuurstof en waterstofgas bestaan, zijn de meeste diffusiebarrières metalen.
Een goede diffusiebarrière heeft fysische en chemische eigenschappen die variëren afhankelijk van de metaalcomponenten die worden gebruikt om de barrière te maken. Hoe dunner de differenUsion -barrière, en hoe meer uniform de coating, hoe effectiever de barrière. De metalen in de barrière moeten niet-reactief zijn voor de materialen eromheen, dus ze diffunderen niet in en corrumperen de metalen die de barrière zou moeten beschermen. Bovendien moet de diffusiebarrière sterk kunnen hechten aan wat het beschermt om een veilige barrière te bieden die diffusie volledig zal voorkomen door eventuele moleculen.
De verschillende materialen die worden gebruikt om diffusiebarrières te maken, bieden verschillende voordelen en er moeten zorg worden besteed om de dikte, reactiviteit en hechting van de barrière te optimaliseren. Metalen verschillen in hun reactiviteit en therapietrouw, waarbij sommige metalen een hoge mate van niet-reactiviteit bieden maar lage therapietrouw, of vice versa. Sommige barrières kunnen meerdere lagen hebben om tegemoet te komen aan de behoefte aan zowel niet-reactieve als lijmmetalen. Als alternatief, een combinatie van metalen, legeringen genoemd, mAY worden gebruikt om de barrière te vormen. Een aantal metalen is gebruikt bij het creëren van diffusiebarrières, waaronder aluminium, chroom, nikkel, wolfraam en mangaan.
Diffusiebarrières worden al tientallen jaren vaak gebruikt bij de productie van elektronica. Ze worden gebruikt om de integriteit van interne koperen bedrading te behouden van de silica -isolatie die eromheen omringt. Dit dient om de levensduur van het elektronische apparaat te verlengen door circuitfalen te voorkomen dat zou optreden als het koper en het silica in contact kwamen. Tot dusverre heeft de technologie voor het creëren en afwijzen van diffusiebarrières de verhoogde snelheid van consumentenelektronica mogelijk gemaakt; Nieuwe legeringen en barrièreafzettingstechnieken worden echter onderzocht voor gebruik in nieuwe generaties elektronica.