Nguji Kakuatan Adhesi Lapisan CVD TaC sareng Résiko Ngalupas

Pikeun lapisan husus dina grafit, CVD TaC jeung Cvd sic coating Pikeun bagian-bagian mesin pembuat chip suhu luhur, kinerja beungkeutan palapis kana bagian éta paling penting pikeun umur bagian-bagian éta. Beungkeutan anu lemah nyababkeun retakan leutik sareng pengelupasan dina prosés panas sareng pendinginan, ngahasilkeun kontaminan atanapi panyalindungan anu henteu rata sareng kagagalan prosésna. Seueur bagian katingalina saé dina awal di pabrik sareng ujungna mengelupas saatos dianggo sababaraha kali. Ku alatan éta, kakuatan beungkeutan kedah diuji sateuacan bagian-bagian dianggo di pabrik pikeun nyingkahan kagagalan anu teu kaduga dina mesin.

Tés Adési Standar pikeun Lapisan CVD TaC dina Substrat Grafit

Pikeun nangtukeun kakuatan relatifna, sababaraha tés kualitatif dilaksanakeun di pabrik; anu kahiji nyaéta tés goresan. Di dieu, ujung inten ditarik kana lapisan kalayan gaya anu ningkat, upami pilem retak, ngaleupas, atanapi ngaleupaskeun beungkeutan tina lapisan grafit sateuacan waktuna, éta nunjukkeun adhesi anu goréng. Ieu mangrupikeun tés anu saderhana tapi nunjukkeun hasil anu jelas sateuacan suku cadang dianggo.

Tés gancang anu sanésna nyaéta tés pita dimana pita perekat diterapkeun kana pilem teras dicabut; upami serpihan-serpihan éta leungit sareng pita, beungkeutan sareng dasar grafit tiasa lemah. Ieu mangrupikeun tés awal gancang anu dianggo di laboratorium sateuacan tés anu langkung ketat.

Pemanasan sareng pendinginan anu diulang-ulang ogé populer pisan, sabab prosésna niru aplikasi anu saleresna kalayan sampurna. Lapisan anu awét henteu nunjukkeun efek anu goréng, sedengkeun lapisan anu langkung lemah mimiti ngaleupas atanapi ngelupas di sisina. Dina hiji kaayaan pabrik, lapisan gagal dina pamariksaan kadua saatos dipanaskeun sacara berulang-ulang (ngelupas di sisina) sanaos ieu kusabab kontaminasi substrat sateuacan aplikasi.

Uji tarik (dimana stud dilem kana lapisan teras ditarik dugi ka substrat ngajauhan éta) nyaéta uji anu sanésna, anu masihan nilai dina kontinum, saé pikeun ngabandingkeun bets tapi tiasa nyandak waktos anu lumayan lami pikeun dilakukeun. Uji indéntasi dianggo salaku uji visual sareng kuantitatif, dimana titik teuas didorong kana lapisan sareng tingkat formasi retakan diukur. Upami dilakukeun kalayan leres babarengan, uji ieu mastikeun integritas lapisan anu saé.

Tanda Peringatan Dini tina Pengelupasan Lapisan TaC dina Aplikasi Epitaksi

Mesin-mesin jenis ieu jarang pisan kajadian delaminasi palapis anu teu disangka-sangka. Kaseueuran waktos aya sakedik parobahan dina bagian éta, anu teu katingali. Parobihan warna palapis katingalina lumayan awal. Palapis anyar kedahna katingali rata sareng lemes tapi dina kaayaan setrés aya sababaraha bagian anu katingali kusam warnana, khususna di sapanjang sisi, juru sareng daérah anu panasna luhur.

Sering ogé aya paningkatan sisi anu leutik pisan anu katingalina sapertos lapisan palapis anu nangtung di wates upami ditingali dina cahaya dina sudut anu pas sareng / atanapi dina pembesaran anu langkung luhur. Dina hiji jalur pabrik, saurang pagawé beberesih ningali partikel lebu anu lemes di gigireun sisi bagian éta, sareng mendakan pengelupasan parantos dimimitian di sisina.

Retakan garis rambut ogé nunjukkeun masalah. Retakan awalna leutik sareng dangkal sareng muncul di zona setrés panas, antukna nyambung pikeun ngabentuk daérah spalling anu langkung ageung upami retakan henteu diropéa. Indikator samar anu sanésna kalebet ningkatna tingkat partikulat atanapi lebu di jero rohangan.

Sanaos teu aya cacad anu katingali dina palapis, partikel tiasa ngalémbéréh tina palapis nalika operasi sareng tiasa dititénan dina monitor sateuacan kagagalan anu dahsyat. Kakasaran tiasa ningkat, sabab palapis anu tadina lemes janten katingali sapertos butiran kusabab degradasi lapisan luhur palapis.

Kusabab cacad leutik dina sisi mesin tiasa janten kagagalan anu langkung ageung anu ngarusak kualitas sareng meryogikeun waktos eureun mesin, ngaidéntifikasi indikator awal ieu penting pisan.

Pangaruh Siklus Termal kana Bagian Epitaksial Dilapisi CVD TaC

Kusabab komponén anu dilapis dipanaskeun sareng didinginkan sacara berulang-ulang dina siang dinten, aya tegangan anu kuat pisan anu dimekarkeun dina palapis dina waktosna. Nalika komponén dipanaskeun, palapis sareng grafit ngalegaan, tapi dina laju anu béda. Janten, unggal siklus panas ngembangkeun tegangan antara dua bahan dina antarmuka. Nalika komponén niiskeun, tegangan malik ka arah anu sabalikna. Hiji siklus pemanasan sareng pendinginan moal nyababkeun karusakan naon waé, kumaha ogé salami ratusan siklus sapertos kitu tegangan internal leutik dimekarkeun.

Lapisanna bakal relatif lemes sareng stabil, tapi saatos siklus parobahan suhu anu diulang-ulang, daérah tegangan leutik bakal muncul di sisi anu langkung seukeut atanapi pemanasan anu henteu rata. Bagian tengah komponén bakal tetep lami, bagian luar komponén bakal aus dina alat anu saleresna. Retakan leutik di sisi komponén mangrupikeun conto umum, saatos sababaraha kali dianggo éta bakal muncul di sisi sareng bakal mimiti tumuwuh nalika tegangan maksa éta misah saatos unggal siklus panas sareng serpihan leutik bakal ngalupas.

Kalayan pemanasan sareng pendinginan anu diulang-ulang, matriks internal palapis bakal aus, janten ngan saeutik komponén anu lulus uji awal, nanging saatos panggunaan anu berkepanjangan (sababaraha bulan) masih bakal rentan ruksak. Dina hiji kasus, bagian-bagian mimiti ngelupas saatos sababaraha ratus siklus kusabab pemanasan anu gancang nyiptakeun setrés anu ageung pisan dibandingkeun pemanasan anu laun.

Métode Pretreatment Permukaan pikeun Ningkatkeun Kakuatan Ikatan Lapisan

Aya persiapan anu penting anu kedah dilakukeun dina bagian grafit sateuacan nerapkeun jinis palapis naon waé supados lapisanna beungkeut. Persiapan anu goréng dina palapis anu saé ngan saukur bakal nyababkeun palapis anu gagal gancang teuing. Pembersihan anu jero tina bagian grafit mangrupikeun salah sahiji aspék tina persiapan ieu. Grafit gampang ngajebak lebu anu pohara ipis, sésa minyak, atanapi partikel mesin dina pori-pori na. Barang-barang ieu sacara fisik nyegah palapis tina kontak langsung sareng dasar.

Sanajan lapisan minyak anu mikroskopis ogé bakal nyiptakeun zona lemah dina beungkeutan, anu bakal janten tempat pikeun ngamimitian pengelupasan. Larutan pembersih khusus biasana dianggo atanapi sakapeung bagian éta dipanggang dina tungku pikeun miceun sésa-sésa anu nyelip jero.

Salajengna nyaéta mastikeun permukaan rada kasar pikeun ningkatkeun cengkraman anu efektif anu bakal dipiboga ku palapis tibatan upami permukaanna mulus sampurna. Ieu umumna kahontal ku cara sandblasting atanapi manipulasi mesin pikeun ngahontal permukaan anu kasar tapi relatif stabil pikeun palapis sacara mékanis "ngaitkeun", atanapi ku cara nganggo perlakuan plasma anu sakedap ngabombardir permukaan grafit ku gas pikeun ngaktipkeunana sareng sacara kimiawi ngajantenkeun éta cocog sareng bahan palapis bari teu aya pangaruh négatif kana bentuk substrat.

Perlakuan panas pikeun bagian grafit dianggo sateuacan dilapis, sabab pemanggangan suhu luhur pikeun hiji bagian tiasa ngusir gas anu kajebak dina bahan. Gas-gas ieu berpotensi kaluar nalika lapisan diendapkeun, nyiptakeun tempat anu idéal pikeun titik lemah atanapi lepuh di handapeun lapisan. Prosés ieu umumna digabungkeun.

Analisis Kagagalan Cincin Dilapisi TaC Anu Dianggo dina Sistem LPE (ASM)

Cingcin grafit anu dilapis tiasa dianggo dina kaayaan anu ekstrim kalebet suhu anu luhur, aliran gas anu luhur, sareng siklus termal. Mékanisme kagagalan cingcin grafit anu dilapis paling sering dikaitkeun sareng setrés palapis, kualitas permukaan sareng kacapean termal.

Delaminasi sisi dimana palapis condong ngaleutikan tina sisi sisi anu seukeut sareng bagian ipis sabab kakeunaan laju pendinginan sareng pemanasan anu langkung gancang dibandingkeun sareng bagian anu ageung. Saatos dimimitianna angkat di sisi, fénoména ieu tumuwuh sapertos resleting anu dibuka sapanjang sisi.

Pengelupasan leutik tiasa kajantenan dina permukaan jero dimana aliran gas langkung intensif sareng ngahasilkeun titik panas sacara lokal. Sakumpulan lebu hideung anu ipis kapanggih dina hiji sistem anu parantos dikaitkeun sareng retakan ipis dina témbok jero cincin. Kagagalan beungkeutan antarmuka mangrupikeun mékanisme dasar anu sanés; adhesi anu lemah di handap lapisan disababkeun ku daérah anu ageung sareng ujug-ujug ngalupas biasana tina permukaan anu henteu dibersihkeun kalayan leres atanapi gas anu kajebak dina antarmuka anu ngalegaan.

Siklus termal anu gancang, di sisi anu sanésna, nyiptakeun kejutan termal dimana setrés termal tiasa gancang ngumpul dina antarmuka palapis/dasar. Dina hiji prosés produksi, hiji cingcin ngan ukur tahan sababaraha bulan. Sanaos mimitina sigana normal, tingkat partikel laun-laun ningkat sareng nalika dicabut, bagian ageung palapis parantos delaminasi di sakitar titik-titik napel.

Kagagalan ieu disababkeun ku pemanasan anu henteu seragam sareng beberesih sisi anu goréng sateuacan dilapis. Sanaos kagagalan biasana ningkat tina cacad leutik sapanjang waktos, pamariksaan rutin sareng suhu pemanasan anu stabil tiasa janten tindakan pencegahan anu saé pikeun ngalawan kagagalan sapertos kieu.