OSP Filmaren Errendimendua eta Karakterizazioa Berun Gabeko Prozesuan PCB Kopiatu taula

OSP (Organic Solderable Protective Film) gainazaleko tratamendu prozesu onena dela uste da, bere soldagarritasun bikainagatik, prozesu sinpleagatik eta kostu baxuagatik.

Artikulu honetan, desortzio termikoa-gas kromatografia-masa espektrometria (TD-GC-MS), analisi termogravimetrikoa (TGA) eta fotoelektroi espektroskopia (XPS) erabiltzen dira tenperatura altuko OSP filmen belaunaldi berri baten bero-erresistentzia ezaugarriak aztertzeko. Gas-kromatografiak osagai organiko molekular txikiak probatzen ditu tenperatura altuko erresistentea den OSP filmean (HTOSP) soldagarritasunari eragiten dioten. Aldi berean, tenperatura altuko erresistentea den OSP filmaren alkilbenzimidazol-HTak oso hegazkortasun txikia duela erakusten du. TGA datuek erakusten dute HTOSP filmak gaur egungo industriako OSP film estandarrak baino degradazio-tenperatura handiagoa duela. XPS datuek erakusten dute tenperatura altuko OSP berunik gabeko 5 birfluxuaren ondoren, oxigeno-edukia % 1 inguru baino ez dela handitu. Goiko hobekuntzak zuzenean lotuta daude berunerik gabeko soldadura industrialaren eskakizunekin.

OSP filma zirkuitu plaketan erabili izan da urte askotan. Azole konposatuek trantsizio metalezko elementuekin, hala nola kobrearekin eta zinkarekin, erreakzioaren ondorioz sortutako polimero organometaliko-filma da. Ikerketa askok [1,2,3] azalera metalikoko konposatu azolen korrosioa inhibitzeko mekanismoa agerian utzi dute. GPBrown-ek [3]-k arrakastaz sintetizatu zituen benzimidazolak, kobreak (II), zinkak (II) eta polimero organometalikoen trantsizio metalezko beste elementu batzuk, eta poli(benzimidazol-zink) tenperatura altuko erresistentzia bikaina deskribatu zuen TGA ezaugarriaren bidez. GPBrown-en TGA datuek erakusten dute poli(benzimidazol-zink) degradazio-tenperatura 400°C-koa dela airean eta 500°C-koa nitrogeno-atmosferan, eta poli(benzimidazol-kobrea) degradazio-tenperatura 250°C baino ez dela. . Duela gutxi garatu den HTOSP film berria bero-erresistentzia onena duen poli(benzimidazol-zink) propietate kimikoetan oinarritzen da.

OSP filma deposizio-prozesuan zehar sartutako polimero organometalikoz eta molekula organiko txikiz osatuta dago batez ere, hala nola gantz-azidoak eta konposatu azolikoak. Polimero organometalikoek OSPren beharrezko korrosioarekiko erresistentzia, kobrearen gainazaleko atxikimendua eta gainazaleko gogortasuna eskaintzen dituzte. Polimero organometalikoaren degradazio-tenperatura berun gabeko soldaduraren urtze-puntua baino altuagoa izan behar da berun gabeko prozesuari aurre egiteko. Bestela, OSP filma hondatuko da berun gabeko prozesu baten bidez prozesatu ondoren. OSP filmaren degradazio tenperatura polimero organometalikoaren bero-erresistentziaren araberakoa da neurri handi batean. Kobrearen oxidazio-erresistentzian eragiten duen beste faktore garrantzitsu bat azole-konposatuen hegazkortasuna da, hala nola, benzimidazol eta fenilimidazol. OSP filmaren molekula txikiak lurrundu egingo dira berunik gabeko birfluxu-prozesuan, eta horrek kobrearen oxidazio-erresistentzian eragingo du. Gas-kromatografia-masa espektrometria (GC-MS), analisi termogravimetrikoa (TGA) eta fotoelektroi espektroskopia (XPS) erabil daitezke OSPren bero-erresistentzia zientifikoki azaltzeko.

1. Gas kromatografia-masa espektrometria analisia

Probatutako kobre-plakak: a) HTOSP film berri batekin estali ziren; b) industriako OSP film estandarra; eta c) beste OSP film industrial bat. Hartu 0.74-0.79 mg inguruko OSP film kobrezko plakatik. Estalitako kobrezko plaka hauek eta arraspatutako laginek ez dute errefluxu tratamendurik jasan. Esperimentu honek H/P6890GC/MS tresna erabiltzen du, eta xiringa xiringarik gabe erabiltzen du. Xiringarik gabeko xiringek lagin-ganberan lagin solidoak zuzenean desorb ditzakete. Xiringarik gabeko xiringak beirazko hodi txikian lagina transferi dezake gas-kromatografoaren sarrerara. Gas eramaileak etengabe eraman ditzake konposatu organiko lurrunkorrak gas-kromatografoaren zutabera biltzeko eta bereizteko. Jarri lagina zutabearen goialdetik hurbil, desortzio termikoa modu eraginkorrean errepikatu ahal izateko. Nahiko lagin desorbitu ondoren, gas-kromatografia lanean hasi zen. Esperimentu honetan, RestekRT-1 (0.25mmid × 30m, filmaren lodiera 1.0μm) gas-kromatografia zutabea erabili zen. Gas-kromatografia zutabearen tenperatura igotzeko programa: 35 minutuz 2 °C-tan berotu ondoren, tenperatura 325 °C-ra igotzen hasten da, eta berotze-tasa 15 °C/min da. Desortzio termikoaren baldintzak hauek dira: 250 minutuz 2 °C-tan berotu ondoren. Banandutako konposatu organiko lurrunkorren masa/karga erlazioa 10-700dalton arteko masa-espektrometriaren bidez detektatzen da. Molekula organiko txiki guztien atxikipen-denbora ere erregistratzen da.

2. Analisi termogravimetrikoa (TGA)

Era berean, HTOSP film berri bat, industria OSP film estandarra eta beste OSP film industrial bat estali ziren laginetan. Gutxi gorabehera 17.0 mg OSP film atera ziren kobrezko plakatik materialaren probako lagin gisa. TGA probaren aurretik, ez laginak ez pelikulak ezin dute berunik gabeko errefluxu tratamendurik jasan. Erabili TA Instruments-en 2950TA TGA proba nitrogenoaren babespean egiteko. Lan-tenperatura giro-tenperaturan mantendu zen 15 minutuz, eta gero 700°C-ra igo zen 10°C/min-ko abiaduran.

3. Fotoelektroiaren espektroskopia (XPS)

Fotoelektroen Espektroskopia (XPS), Analisi Kimiko Elektronikoen Espektroskopia (ESCA) izenez ere ezaguna, gainazal kimikoen analisi metodo bat da. XPS-k estaldura gainazaleko 10 nm-ko konposizio kimikoa neur dezake. Estali HTOSP filma eta industriako OSP film estandarra kobrezko plakan, eta ondoren berunik gabeko 5 birfluxuetatik pasatu. XPS erabili zen HTOSP filma reflow tratamenduaren aurretik eta ondoren aztertzeko. Berun gabeko 5 birfluxuaren ondoren industria estandarra den OSP filma XPS-k ere aztertu zuen. Erabilitako tresna VGESCALABMarkII izan zen.

4. Zulo bidezko soldagarritasun proba

Soldagarritasun probarako taulak (STV) erabiltzea zulo bidezko soldagarritasun probak egiteko. Guztira 10 soldaduragarritasun-proba-taula STV multzo daude (matrize bakoitzak 4 STV ditu) 0.35μm inguruko film-lodierarekin estalita, horietatik 5 STV matrize HTOSP filmarekin estalita daude eta beste 5 STV array industria estandarrekin estalita daude. OSP filma. Ondoren, estalitako STV-ek tenperatura altuko eta berunik gabeko errefluxu-tratamendu batzuk jasaten dituzte soldadura-pasta birziklatze labean. Proba-baldintza bakoitzak 0, 1, 3, 5 edo 7 errefluxu jarraian barne hartzen ditu. Film mota bakoitzerako 4 STV daude errefluxuaren proba-baldintza bakoitzerako. Reflow-prozesuaren ondoren, STV guztiak tenperatura altuko eta berunik gabeko uhin-soldadurarako prozesatzen dira. Zulo bidezko soldagarritasuna STV bakoitza ikuskatuz eta behar bezala betetako zuloen kopurua kalkulatuz zehaztu daiteke. Zuloen onarpen-irizpidea betetako soldadura xaflatutako zuloaren goiko aldean edo zuloaren goiko ertzean bete behar dela da.