Tests de Stabilité pour les Applications Electroniques

La stabilité des suspensions utilisées dans le domaine de l'électronique est essentielle pour garantir le niveau de qualité associé aux produits finaux de haute technologie. Par exemple, les écrans à ultra-haute définition reposent sur des revêtements optiques uniques et sur l'ingénierie de surface des structures en couches minces pour générer des images de haute qualité. Le polissage chimico-mécanique (CMP) utilise des slurries pour polir les surfaces des matériaux semi-conducteurs. Les fonctionnalités des piles à combustible et des batteries sont améliorées grâce à des revêtements de nanoparticules traités en solution. Il existe une myriade d'exemples d'utilisation de suspensions dans des applications électroniques établies et de pointe. Les tests de stabilité des suspensions peuvent garantir que les appareils électroniques dans les espaces commerciaux et industriels répondent aux exigences.

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Tests de Stabilité pour les Slurries de Batteries Li-ion

Les batteries Li-ion fonctionnent sur la base d'échanges réversibles d'ions lithium entre les électrodes négatives et positives au cours des cycles de charge/décharge. Pour ces batteries, le slurry d'électrode est un mélange de matière active, de liant, d'additifs conducteurs et de solvant. Il est ensuite déposé sur le collecteur de courant et séché. La stabilité de la suspension est essentielle pour éviter la ségrégation et l'agglomération des particules, qui affectent la cohésion et l'adhérence des électrodes. Ces instabilités peuvent réduire la durée de vie et la sécurité des batteries. La stabilité de la suspension dépend du choix du liant, du solvant, du rapport entre la matière active, le liant et le noir de carbone, ainsi que du processus de fabrication. Le liant idéal doit présenter un comportement de gel réversible. La technologie Turbiscan, basée sur la diffusion statique de lumière multiple, peut être utilisée pour détecter et quantifier les phénomènes de sédimentation, d'agglomération et de clarification dans les slurries d'électrodes. Elle permet de comparer et de classer les formulations de slurries en fonction de leur homogénéité et de leur durée de conservation.

Tests de Stabilité pour les Solutions CMP

Les techniques CMP (Chemical Mechanical Polishing) utilisent des formules chimiques abrasives et corrosives pour planifier les surfaces des substrats en vue de l'impression lithographique électronique. L'oxyde de cérium (IV), ou céria, est couramment utilisé comme catalyseur chimique dans le processus d'abrasion. Il accélère l'affaiblissement des particules métalliques de surface sur le substrat semi-conducteur et un tampon de polissage mécanique élimine ces particules de la surface. Ce processus permet de réduire les irrégularités topographiques et d'obtenir une surface plane au niveau de l'angström.
Le cérium est un moyen de polissage très efficace pour l'ingénierie de surface des semi-conducteurs, mais il présente une instabilité colloïdale significative avec une tendance à la sédimentation et à l'agglomération des particules dispersées. Ce comportement peut nuire à l'efficacité de l'ingénierie de surface CMP et provoquer des défauts mécaniques dans la plaquette semi-conductrice. Les variations de surface à l'échelle microscopique peuvent réduire de manière significative l'efficacité et les fonctionnalités des structures à couche mince. Cela souligne l'importance d'effectuer des tests de stabilité robustes sur les suspensions de cérium utilisées pour le traitement CMP. Les tests de stabilité des suspensions de CMP sont utilisés pour déterminer l'efficacité des dispersants polymériques dans les slurries de cérium, qui sont conçus pour inhiber la migration des particules de dispersant dans le milieu de la phase liquide. L'analyseur de stabilité et de taille des particules Turbiscan LAB a été utilisé pour les tests de stabilité des suspensions de cérium en fonction du poids moléculaire des dispersants. Les tests effectués à des températures ambiantes de 35°C ont montré que les suspensions de cérium présentent généralement une augmentation de la lumière rétrodiffusée au fond de l'échantillon et une augmentation de la transmission au sommet de l'échantillon. Cela est dû à la sédimentation des particules au fil du temps. Ces tests de stabilité ont permis aux analystes de déterminer la stabilité à court terme de formulations de différents poids moléculaires, les résultats indiquant que les dispersants de poids moléculaire plus élevé (chaînes de polymères plus longues) permettent une plus grande stabilité colloïdale.

Tests de Stabilité avec Turbiscan

Turbiscan est la gamme experte dans l'analyse de la stabilité colloïdale, avec une solide compréhension des variations complexes dans les tests de stabilité des suspensions pour des applications distinctes. Nos analyseurs Turbiscan ont été largement utilisés pour tester la stabilité des suspensions de nanoparticules de platine dans les applications de piles à combustible, de nanotubes de carbone multi-parois, d'encres pour panneaux d'affichage à plasma, et de nombreuses autres applications. Si vous souhaitez obtenir plus d'informations sur la réalisation de tests de stabilité avec le Turbiscan, n'hésitez pas à nous contacter ou à visiter notre section bibliothèque pour télécharger des documents et des notes d'application.

Vers la gamme de produits "Static Multiple Light Scattering (SMLS) "

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En fin de compte, le choix d'utiliser une solution de tamisage simple ou d'investir dans la diffraction laser ou l'analyse dynamique d'images dépendra du volume d'essais, du budget et du personnel disponibles, ainsi que des normes internationales spécifiques ou des exigences des clients auxquelles vous devez faire face.

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