Perfformiad a Nodweddu Ffilm OSP ym Mhroses Ddi-blwm Bwrdd Copi PCB

Perfformiad a Nodweddu Ffilm OSP yn y Broses Ddi-blwm o PCB Bwrdd Copi

Ystyrir mai OSP (Ffilm Amddiffynnol Hydoddadwy Organig) yw’r broses trin wyneb orau oherwydd ei hydoddedd rhagorol, ei broses syml a’i gost isel.

Yn y papur hwn, defnyddir sbectrometreg màs-cromatograffeg-nwy desorption-nwy thermol (TD-GC-MS), dadansoddiad thermografimetrig (TGA) a sbectrosgopeg ffotodrydanol (XPS) i ddadansoddi nodweddion gwrthiant gwres cenhedlaeth newydd o ffilmiau OSP sy’n gwrthsefyll tymheredd uchel. Mae cromatograffeg nwy yn profi’r cydrannau organig moleciwlaidd bach yn y ffilm OSP sy’n gwrthsefyll tymheredd uchel (HTOSP) sy’n effeithio ar y hydoddedd. Ar yr un pryd, mae’n dangos mai ychydig iawn o gyfnewidioldeb sydd gan yr alkylbenzimidazole-HT yn y ffilm OSP sy’n gwrthsefyll tymheredd uchel. Mae data TGA yn dangos bod gan y ffilm HTOSP dymheredd diraddio uwch na ffilm OSP safonol y diwydiant ar hyn o bryd. Mae data XPS yn dangos, ar ôl 5 ail-lenwi di-blwm o OSP tymheredd uchel, mai dim ond tua 1% y cynyddodd y cynnwys ocsigen. Mae’r gwelliannau uchod yn uniongyrchol gysylltiedig â gofynion hydoddedd diwydiannol di-blwm.

ipcb

Mae ffilm OSP wedi cael ei defnyddio mewn byrddau cylched ers blynyddoedd lawer. Mae’n ffilm polymer organometallig a ffurfiwyd gan adwaith cyfansoddion azole ag elfennau metel pontio, fel copr a sinc. Mae llawer o astudiaethau [1,2,3] wedi datgelu mecanwaith atal cyrydiad cyfansoddion asale ar arwynebau metel. Llwyddodd GPBrown [3] i syntheseiddio benzimidazole, copr (II), sinc (II) ac elfennau metel pontio eraill o bolymerau organometallig, a disgrifiodd wrthwynebiad tymheredd uchel rhagorol poly (benzimidazole-sinc) trwy nodwedd TGA. Mae data TGA GPBrown yn dangos bod tymheredd diraddio poly (benzimidazole-sinc) mor uchel â 400 ° C yn yr awyr a 500 ° C mewn awyrgylch nitrogen, tra bod tymheredd diraddio poly (benzimidazole-copr) yn ddim ond 250 ° C . Mae’r ffilm HTOSP newydd a ddatblygwyd yn ddiweddar yn seiliedig ar briodweddau cemegol poly (benzimidazole-sinc), sydd â’r gwrthiant gwres gorau.

Mae ffilm OSP yn cynnwys yn bennaf polymerau organometallig a moleciwlau organig bach sydd wedi ymgolli yn ystod y broses ddyddodi, fel asidau brasterog a chyfansoddion asale. Mae polymerau organometallig yn darparu’r ymwrthedd cyrydiad angenrheidiol, adlyniad wyneb copr, a chaledwch wyneb OSP. Rhaid i dymheredd diraddio’r polymer organometallig fod yn uwch na phwynt toddi’r sodrydd di-blwm i wrthsefyll y broses ddi-blwm. Fel arall, bydd y ffilm OSP yn diraddio ar ôl cael ei phrosesu gan broses ddi-blwm. Mae tymheredd diraddio’r ffilm OSP yn dibynnu i raddau helaeth ar wrthwynebiad gwres y polymer organometallig. Ffactor pwysig arall sy’n effeithio ar wrthwynebiad ocsideiddio copr yw anwadalrwydd cyfansoddion azole, fel benzimidazole a phenylimidazole. Bydd moleciwlau bach y ffilm OSP yn anweddu yn ystod y broses ail-lenwi di-blwm, a fydd yn effeithio ar wrthwynebiad ocsideiddio copr. Gellir defnyddio sbectrometreg màs cromatograffeg nwy (GC-MS), dadansoddiad thermografimetrig (TGA) a sbectrosgopeg ffotodrydanol (XPS) i egluro gwrthiant gwres OSP yn wyddonol.

1. Dadansoddiad sbectrometreg màs cromatograffeg nwy

Roedd y platiau copr a brofwyd wedi’u gorchuddio â: a) ffilm HTOSP newydd; b) ffilm OSP o safon diwydiant; ac c) ffilm OSP ddiwydiannol arall. Crafwch tua 0.74-0.79 mg o ffilm OSP o’r plât copr. Nid yw’r platiau copr wedi’u gorchuddio na’r samplau wedi’u sgrapio wedi cael unrhyw driniaeth ail-lenwi. Mae’r arbrawf hwn yn defnyddio offeryn H / P6890GC / MS, ac yn defnyddio chwistrell heb chwistrell. Gall chwistrelli di-chwistrell chwistrellu samplau solet yn uniongyrchol yn y siambr sampl. Gall y chwistrell heb chwistrell drosglwyddo’r sampl yn y tiwb gwydr bach i gilfach y cromatograff nwy. Gall y nwy cludwr ddod â’r cyfansoddion organig anweddol yn barhaus i’r golofn cromatograff nwy i’w casglu a’u gwahanu. Rhowch y sampl yn agos at ben y golofn fel y gellir ailadrodd desorption thermol yn effeithiol. Ar ôl digalonni digon o samplau, dechreuodd y cromatograffeg nwy weithio. Yn yr arbrawf hwn, defnyddiwyd colofn cromatograffeg nwy RestekRT-1 (0.25mmid × 30m, trwch ffilm o 1.0μm). Rhaglen codi tymheredd y golofn cromatograffeg nwy: Ar ôl cynhesu ar 35 ° C am 2 funud, mae’r tymheredd yn dechrau codi i 325 ° C, a’r gyfradd wresogi yw 15 ° C / min. Yr amodau desorption thermol yw: ar ôl gwresogi ar 250 ° C am 2 funud. Mae cymhareb màs / gwefr y cyfansoddion organig anweddol sydd wedi’u gwahanu yn cael ei ganfod gan sbectrometreg màs yn yr ystod o 10-700daltons. Cofnodir amser cadw pob moleciwl organig bach hefyd.

2. Dadansoddiad thermografimetrig (TGA)

Yn yr un modd, gorchuddiwyd ffilm HTOSP newydd, ffilm OSP o safon diwydiant, a ffilm OSP ddiwydiannol arall ar y samplau. Cafodd tua 17.0 mg o ffilm OSP ei sgrapio o’r plât copr fel sampl prawf deunydd. Cyn y prawf TGA, ni all y sampl na’r ffilm gael unrhyw driniaeth ail-lenwi di-blwm. Defnyddiwch TA Instruments ‘2950TA i berfformio prawf TGA dan warchodaeth nitrogen. Cadwyd y tymheredd gweithio ar dymheredd ystafell am 15 munud, ac yna cynyddodd i 700 ° C ar gyfradd o 10 ° C / min.

3. Sbectrosgopeg ffotodrydanol (XPS)

Mae Sbectrosgopeg Photoelectron (XPS), a elwir hefyd yn Sbectrosgopeg Electron Dadansoddiad Cemegol (ESCA), yn ddull dadansoddi wyneb cemegol. Gall XPS fesur cyfansoddiad cemegol 10nm yr arwyneb cotio. Gorchuddiwch y ffilm OSOS safonol a ffilm OSP safonol y diwydiant ar y plât copr, ac yna ewch trwy 5 adnewyddiad di-blwm. Defnyddiwyd XPS i ddadansoddi’r ffilm HTOSP cyn ac ar ôl y driniaeth ail-lenwi. Dadansoddwyd y ffilm OSP o safon diwydiant ar ôl 5 ail-lif di-blwm gan XPS. Yr offeryn a ddefnyddiwyd oedd VGESCALABMarkII.

4. Trwy brawf hydoddedd twll

Defnyddio byrddau prawf hydoddedd (STVs) ar gyfer profi hydoddedd trwy dwll. Mae yna gyfanswm o 10 arae STV bwrdd prawf toddadwyedd (mae gan bob arae 4 STV) wedi’u gorchuddio â thrwch ffilm o tua 0.35μm, y mae 5 arae STV wedi’u gorchuddio â ffilm HTOSP, ac mae’r 5 arae STV arall wedi’u gorchuddio â safon y diwydiant. Ffilm OSP. Yna, mae’r STVs wedi’u gorchuddio yn cael cyfres o driniaethau ail-lenwi tymheredd uchel, di-blwm yn y popty ail-lenwi past solder. Mae pob cyflwr prawf yn cynnwys 0, 1, 3, 5 neu 7 adnewyddiad yn olynol. Mae 4 STV ar gyfer pob math o ffilm ar gyfer pob cyflwr prawf ail-lenwi. Ar ôl y broses ail-lenwi, caiff pob STV ei brosesu ar gyfer sodro tonnau uchel a di-blwm. Gellir pennu hydoddedd trwy dwll trwy archwilio pob STV a chyfrifo nifer y tyllau trwodd sydd wedi’u llenwi’n gywir. Y maen prawf derbyn ar gyfer tyllau drwodd yw bod yn rhaid llenwi’r sodr wedi’i lenwi i ben y twll wedi’i blatio trwy dwll neu ymyl uchaf y twll trwodd.