Rivestimenti protettivi Applicazione dell'ossido di tantalio

L'ossido di tantalio ha dimostrato di essere chimicamente molto robusto. I film sottili di ossido di tantalio sputati in modo reattivo sono stati studiati come rivestimento protettivo per sensori esposti a sostanze aggressive.

La copertura dei gradini dell'ossido di tantalio amorfo depositato per sputtering è ragionevole, ma le linee di metallizzazione sono difficili da coprire. L'ossido di tantalio sputterato presenta un'elevata rigidità dielettrica e la densità di pinhole per i film di 0,5 pm di spessore è inferiore a 3 cm.

L'applicazione di rivestimenti protettivi come soluzione a questo concetto di sensore richiede una serie di proprietà che il rivestimento deve soddisfare:
I. Resistenza alla corrosione: lo spessore massimo consentito del rivestimento e la durata minima richiesta stabiliscono il limite superiore del tasso di incisione nel mezzo di interesse.
2. Basso stress residuo e spessore ridotto: per limitare la riduzione della sensibilità dovuta alle variazioni di rigidità della membrana.
3. Copertura a gradini: la scarsa copertura delle interconnessioni e delle finestre di contatto è un punto di inizio del degrado del sensore.
4. Densità dei fori: di solito non sono ammessi fori nell'area esposta del sensore. I mordenzanti penetrano nel rivestimento e degradano i componenti elettricamente attivi o il sottomordente, provocando alla fine un distacco indesiderato del rivestimento. Nel caso in cui i fori di spillo siano dovuti a contaminazione da particolato, è possibile eliminarli facendo crescere film più spessi.
5. Proprietà elettriche: un film dielettrico è necessario per isolare i componenti elettrici del sensore dai mezzi di conduzione elettrica.
6. Modellabile: in molti casi, si desidera modellare il rivestimento protettivo per accedere alle piazzole di fissaggio. È preferibile la modellazione in un processo batch, come l'incisione a umido.
7. Deposizione su entrambi i lati per proteggere entrambi i lati del sensore di pressione differenziale.
8. Copertura degli angoli vivi: è necessario un rivestimento conforme.
9. Copertura di cavità profonde: è necessario un rivestimento conforme fino al fondo della cavità.

L'uso di tantalio, leghe di tantalio e ossido di tantalio è già stato suggerito per i sensori. Inoltre, il tantalio viene utilizzato nelle apparecchiature per il trattamento chimico perché è estremamente stabile. Il motivo è la formazione di un sottile strato amorfo di ossido di tantalio sulla superficie, chimicamente molto inerte.

La deposizione del tantalio e dei suoi ossidi e nitruri può avvenire per deposizione fisica da vapore, per deposizione chimica da vapore o per ossidazione termica. Ciò rende l'uso di questi materiali molto flessibile.