ALD 的防潮保护作用
对于任何电子产品而言,电路板都是必不可少的。在更严苛的环境条件下,提高电子性能的需求日益增多。这也推动着当前电路板封装技术发挥到极致。设计和组装良好的电路板可以在预期的工作环境中使用。但是,在具有挑战性的新环境中,断路器可能需要的维护次数远远超过预期。通常,湿气和温度是电路板的最大威胁因素,导致故障频发。
在电路组件中,电化学迁移(ECM)是一种令人不快的现象。水分、电流和导电残留物都会诱发电化学迁移。当使用电子产品时,电流显然会导致电化学迁移。为了有效地防止 ECM,需要阻隔水分或残留物。
消除水分造成的损坏
在某些应用中,对于已安装电子设备的维护或修理可能非常昂贵或难以实施,或两者兼而有。例如,安装于海底的一个过程监控专用传感器。如果我们谈论的是昂贵的高端传感器,那么传感器组件的成本可能达到数百欧元,不包括其他电子设备。传感器的更换或维修成本可能在几千到一万多欧元之间。而且,该过程中的停机时间和金钱损失更是无法计算的。
想象一下,您是否可以完全消除维护需求。这意味着您可以在整个应用周期内使用同一传感器,而不是每年两次需要更换传感器。即使传感器的价格因其镀了超耐用的镀膜而有所上涨,您也可以轻松计算出收益并得出结论,传感器价格的小幅上涨也是物有所值的。
原子层沉积 ALD 是有效的解决方案
对于根本无法接受由潮湿导致故障的严苛应用领域,原子层沉积 ALD 薄膜是有效的解决方案。使用纳米层压 ALD 薄膜,可实现极低的水蒸气透过率 WVTR。 请参见下面的比较示例。

ALD 工艺是一种真空工艺,按照顺序将前驱体引入到基底中。由于 ALD 工艺主要基于基底表面上不同前驱体之间的化学反应,因此可以通过前驱体的周期数量对涂层厚度进行控制。周期数量和顺序的设计被称为配方。通常,每个周期都会生成一个原子层。
镀膜过程本身相对简单。将产品放入 ALD 腔室,使其转移到 ALD 反应器中。之后,将腔室抽成真空并加热,随后开始沉积工艺。并根据配方执行前驱体周期。标准过程持续约8小时,温度为100°C以下。
成百上千个如 USB 记忆棒大小的产品均可以放入到标准 ALD 腔室中。这大大降低了每个 PCB 的沉积成本,使原子层沉积能够在众多严苛要求的环境保护应用中发挥商业价值。
从上图可以看出,超薄的 ALD 镀膜足以有效阻止水分渗透。如薄膜需要达到机械强度,则可以增厚涂层。
借助 ALD 工艺,有效消除在潮湿环境中出现电子故障的隐患!