Коргошунсуз процессте OSP фильминин аткарылышы жана мүнөздөмөсү PCB Көчүрүү тактасы

OSP (Organic Solderable Protective Film) эң сонун solderability, жөнөкөй процесс жана арзан баасына байланыштуу жер үстүндөгү эң жакшы тазалоо процесси болуп эсептелет.

Бул эмгекте жылуулук десорбция-газ хроматографиясы-масс-спектрометрия (TD-GC-MS), термогравиметриялык анализ (TGA) жана фотоэлектрондук спектроскопия (XPS) жаңы муундагы жогорку температурага туруктуу OSP пленкаларынын ысыкка туруктуу мүнөздөмөлөрүн талдоо үчүн колдонулат. Газ хроматографиясы жогорку температурага туруктуу OSP пленкасындагы (HTOSP) майда молекулалык органикалык компоненттерди сынайт, алар ширетүүгө таасир этет. Ошол эле учурда, бул жогорку температурага туруктуу OSP пленкадагы alkylbenzimidazole-HT өтө аз туруксуздугу бар экенин көрсөтүп турат. TGA маалыматтары HTOSP пленкасы учурдагы өнөр жай стандартындагы OSP тасмасынан жогору деградация температурасына ээ экенин көрсөтүп турат. XPS маалыматтары көрсөткөндөй, жогорку температурадагы OSP 5 коргошунсуз кайра агымынан кийин, кычкылтектин мазмуну болжол менен 1% га гана көбөйгөн. Жогорудагы жакшыртуулар өнөр жай коргошунсуз solderability талаптарына түздөн-түз байланыштуу.

OSP пленкасы көп жылдар бою схемаларда колдонулуп келет. Бул жез жана цинк сыяктуу өткөөл металл элементтери менен азолдук бирикмелердин реакциясынан пайда болгон металлорганикалык полимер пленкасы. Көптөгөн изилдөөлөр [1,2,3] металл беттеринде азолдук кошулмалардын коррозияга бөгөт коюу механизмин ачып берген. GPBrown [3] бензимидазолду, жезди (II), цинкти (II) жана металлорганикалык полимерлердин башка өтмө металл элементтерин ийгиликтүү синтездеп, поли(бензимидазол-цинк) TGA мүнөздөмөсү аркылуу эң сонун жогорку температурага туруктуулугун сүрөттөгөн. GPBrown компаниясынын TGA маалыматтары поли(бензимидазол-цинк) деградация температурасы абада 400°C жана азот атмосферасында 500°C, ал эми поли(бензимидазол-жез) деградация температурасы болгону 250°C экенин көрсөтүп турат. . Жакында иштелип чыккан жаңы HTOSP пленкасы ысыкка эң жакшы туруштук берүүчү поли(бензимидазол-цинк) химиялык касиеттерине негизделген.

OSP пленкасы, негизинен, органометаллдык полимерлерден жана май кислоталары жана азолдук бирикмелер сыяктуу чөкүү процессинде тартылып алынган кичинекей органикалык молекулалардан турат. Металл органикалык полимерлер керектүү коррозияга туруктуулукту, жездин бетинин адгезиясын жана OSP бетинин катуулугун камсыз кылат. Коргошунсуз процесске туруштук берүү үчүн металлорганикалык полимердин бузулуу температурасы коргошунсуз ширетүүчүнүн эрүү температурасынан жогору болушу керек. Болбосо, OSP тасмасы коргошунсуз процесс менен иштетилгенден кийин начарлайт. OSP пленкасынын бузулуу температурасы көбүнчө органометаллдык полимердин ысыкка туруктуулугуна көз каранды. Жездин кычкылданууга туруктуулугуна таасир этүүчү дагы бир маанилүү фактор – бул бензимидазол жана фенилимидазол сыяктуу азолдук бирикмелердин туруксуздугу. OSP пленкасынын кичинекей молекулалары коргошунсуз кайра агып чыгуу процессинде бууланып, жездин кычкылданууга туруктуулугуна таасир этет. Газ хроматографиясы-масс-спектрометрия (GC-MS), термогравиметриялык анализ (TGA) жана фотоэлектрондук спектроскопия (XPS) OSP ысыкка туруктуулугун илимий түшүндүрүү үчүн колдонулушу мүмкүн.

1. Газ хроматографиясы-масс-спектрометриялык анализ

Сыналган жез плиталар менен капталган: a) жаңы HTOSP пленкасы; б) тармактык стандарттык OSP тасмасы; жана в) башка өнөр жай OSP тасмасы. Жез плитасынан болжол менен 0.74-0.79 мг OSP пленкасын кырыңыз. Бул капталган жез плиталар жана кырылган үлгүлөр эч кандай кайра иштетүүдөн өткөн эмес. Бул экспериментте H/P6890GC/MS куралы колдонулат жана шприцсиз шприц колдонулат. Шприцсиз шприцтер үлгү камерасындагы катуу үлгүлөрдү түздөн-түз десорбциялай алат. Шприцсиз шприц кичинекей айнек түтүктөгү үлгүнү газ хроматографынын киришине өткөрө алат. Ташуучу газ учуучу органикалык кошулмаларды чогултуу жана бөлүү үчүн газ хроматографынын колоннасына үзгүлтүксүз алып келе алат. Термикалык десорбция эффективдүү кайталанышы үчүн үлгүнү мамычанын жогору жагына жакын жайгаштырыңыз. Жетиштүү үлгүлөр десорбциялангандан кийин газ хроматографиясы иштей баштады. Бул экспериментте RestekRT-1 (0.25мммид×30м, пленканын калыңдыгы 1.0мкм) газ хроматография колонкасы колдонулган. Газ хроматографиясынын колоннасынын температурасын көтөрүү программасы: 35°С 2 мүнөт ысыткандан кийин температура 325°Сге чейин көтөрүлө баштайт, ысытуу ылдамдыгы 15°С/мин. Термикалык десорбция шарттары: 250°С 2 мүнөт ысыткандан кийин. Бөлүнгөн учуучу органикалык кошулмалардын масса/заряд катышы 10-700далтон диапазонунда масс-спектрометрия аркылуу аныкталат. Бардык майда органикалык молекулалардын кармалуу убактысы да жазылат.

2. Термогравиметрикалык анализ (TGA)

Ошо сыяктуу эле, үлгүлөргө жаңы HTOSP тасмасы, өнөр жай стандартындагы OSP тасмасы жана башка өнөр жай OSP тасмасы капталган. Болжол менен 17.0 мг OSP пленкасы материалды сыноо үлгүсү катары жез табактан кырылып алынган. TGA сынагынан мурун үлгү да, пленка да коргошунсуз кайра иштетүүдөн өтө албайт. Азот коргоосу астында TGA сыноосун жүргүзүү үчүн TA Instruments’ 2950TA колдонуңуз. Жумуш температурасы бөлмө температурасында 15 мүнөт сакталып, андан кийин 700°С/мин ылдамдыкта 10°Сге чейин көтөрүлгөн.

3. Фотоэлектрондук спектроскопия (XPS)

Фотоэлектрондук спектроскопия (XPS), ошондой эле Химиялык Анализ Электрондук Спектроскопия (ESCA) катары белгилүү, химиялык беттик анализ ыкмасы. XPS каптоо бетинин 10 нм химиялык курамын өлчөй алат. HTOSP плёнкасын жана өнөр жай стандартындагы OSP пленкасын жез табакка каптап, андан кийин 5 жолу коргошунсуз кайра агымдан өтүңүз. XPS HTOSP тасмасын кайра иштетүүдөн мурун жана кийин анализдөө үчүн колдонулган. 5 коргошунсуз кайра агымдан кийин өнөр жай стандартындагы OSP тасмасы да XPS тарабынан талдоого алынган. Колдонулган аспап VGESCALABMarkII болгон.

4. тешик solderability тест аркылуу

Тешик аркылуу solderability тестирлөө үчүн solderability сыноо такталарды (STVs) колдонуу. Бардыгы болуп 10 solderability сыноо тактасынын STV массивдери (ар бир массивде 4 STV бар) пленканын калыңдыгы болжол менен 0.35 мкм менен капталган, анын ичинен 5 STV массивдери HTOSP пленкасы менен капталган, ал эми калган 5 STV массивдери өнөр жай стандарты менен капталган. OSP тасмасы. Андан кийин, капталган STV’лер бир катар жогорку температурадагы, коргошунсуз кайра иштетүүдөн өтүшөт. Ар бир сыноо шарты 0, 1, 3, 5 же 7 ирет кайталоону камтыйт. Ар бир reflow сыноо шарты үчүн тасманын ар бир түрү үчүн 4 STV бар. Reflow процессинен кийин бардык СТВлар жогорку температурада жана коргошунсуз толкун менен ширетүүдө иштетилет. Ар бир СТВды текшерүү жана туура толтурулган тешиктердин санын эсептөө аркылуу тешик аркылуу solderability аныктоого болот. Аркылуу тешиктерди кабыл алуу критерийи болуп толтурулган ширеткич тешиктин үстүңкү жагына же тешиктин үстүнкү четине чейин толтурулат.