च्या लीड-फ्री प्रक्रियेत OSP चित्रपटाचे कार्यप्रदर्शन आणि वैशिष्ट्यीकरण पीसीबी बोर्ड कॉपी करा

ओएसपी (ऑरगॅनिक सोल्डरेबल प्रोटेक्टिव्ह फिल्म) ही उत्कृष्ट सोल्डरेबिलिटी, सोपी प्रक्रिया आणि कमी किमतीमुळे पृष्ठभागावरील सर्वोत्तम उपचार प्रक्रिया मानली जाते.

या पेपरमध्ये, थर्मल डिसॉर्प्शन-गॅस क्रोमॅटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (TD-GC-MS), थर्मोग्राविमेट्रिक विश्लेषण (TGA) आणि फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी (XPS) उच्च तापमान प्रतिरोधक OSP फिल्म्सच्या नवीन पिढीच्या उष्णता प्रतिरोधक वैशिष्ट्यांचे विश्लेषण करण्यासाठी वापरले जातात. गॅस क्रोमॅटोग्राफी उच्च तापमान प्रतिरोधक OSP फिल्म (HTOSP) मधील लहान आण्विक सेंद्रिय घटकांची चाचणी करते जे सोल्डरबिलिटीवर परिणाम करतात. त्याच वेळी, हे दर्शविते की उच्च तापमान प्रतिरोधक ओएसपी फिल्ममधील अल्किलबेन्झिमिडाझोल-एचटीमध्ये फारच कमी अस्थिरता आहे. TGA डेटा दर्शवितो की HTOSP फिल्ममध्ये सध्याच्या उद्योग मानक OSP फिल्मपेक्षा जास्त अधोगती तापमान आहे. XPS डेटा दर्शवितो की उच्च-तापमान OSP च्या 5 लीड-फ्री रिफ्लोनंतर, ऑक्सिजन सामग्री केवळ 1% ने वाढली. वरील सुधारणा थेट औद्योगिक लीड-फ्री सोल्डरबिलिटीच्या आवश्यकतांशी संबंधित आहेत.

ओएसपी फिल्म अनेक वर्षांपासून सर्किट बोर्डमध्ये वापरली जात आहे. तांबे आणि जस्त यांसारख्या संक्रमण धातू घटकांसह अझोल संयुगांच्या अभिक्रियाने तयार होणारी ही ऑर्गेनोमेटलिक पॉलिमर फिल्म आहे. अनेक अभ्यासांनी [१,२,३] धातूच्या पृष्ठभागावर अझोल यौगिकांची गंज प्रतिबंधक यंत्रणा उघड केली आहे. GPBrown [३] ने बेंझिमिडाझोल, तांबे (II), जस्त (II) आणि ऑर्गेनोमेटलिक पॉलिमरच्या इतर संक्रमण धातू घटकांचे यशस्वीरित्या संश्लेषण केले आणि TGA वैशिष्ट्याद्वारे पॉली(बेंझिमिडाझोल-झिंक) च्या उत्कृष्ट उच्च तापमान प्रतिकाराचे वर्णन केले. GPBrown च्या TGA डेटावरून असे दिसून आले आहे की पॉली (बेंझिमिडाझोल-झिंक) चे डिग्रेडेशन तापमान हवेत 1,2,3°C आणि नायट्रोजन वातावरणात 3°C इतके जास्त आहे, तर पॉली (बेंझिमिडाझोल-कॉपर) चे डिग्रेडेशन तापमान केवळ 400°C आहे. . नुकतीच विकसित केलेली नवीन एचटीओएसपी फिल्म पॉली (बेंझिमिडाझोल-झिंक) च्या रासायनिक गुणधर्मांवर आधारित आहे, ज्यामध्ये उत्कृष्ट उष्णता प्रतिरोधक आहे.

OSP फिल्म मुख्यत्वे ऑर्गेनोमेटलिक पॉलिमर आणि लहान सेंद्रिय रेणूंनी बनलेली असते, जसे की फॅटी ऍसिडस् आणि अॅझोल संयुगे. ऑर्गेनोमेटेलिक पॉलिमर आवश्यक गंज प्रतिकार, तांबे पृष्ठभाग चिकटून आणि OSP च्या पृष्ठभागाची कडकपणा प्रदान करतात. ऑर्गेनोमेटलिक पॉलिमरचे डिग्रेडेशन तापमान लीड-फ्री सोल्डरच्या वितळण्याच्या बिंदूपेक्षा जास्त असणे आवश्यक आहे जेणेकरुन लीड-मुक्त प्रक्रियेला तोंड द्यावे लागेल. अन्यथा, लीड-फ्री प्रक्रियेद्वारे प्रक्रिया केल्यानंतर OSP फिल्म खराब होईल. ओएसपी फिल्मचे डिग्रेडेशन तापमान ऑर्गेनोमेटलिक पॉलिमरच्या उष्णतेच्या प्रतिकारावर अवलंबून असते. तांब्याच्या ऑक्सिडेशन प्रतिरोधनावर परिणाम करणारा आणखी एक महत्त्वाचा घटक म्हणजे बेंझिमिडाझोल आणि फेनिलिमिडाझोल यांसारख्या अझोल संयुगांची अस्थिरता. OSP फिल्मचे छोटे रेणू लीड-फ्री रिफ्लो प्रक्रियेदरम्यान बाष्पीभवन करतील, ज्यामुळे तांब्याच्या ऑक्सिडेशन प्रतिरोधनावर परिणाम होईल. गॅस क्रोमॅटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री (GC-MS), थर्मोग्राव्हिमेट्रिक विश्लेषण (TGA) आणि फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी (XPS) यांचा वापर OSP च्या उष्णतेच्या प्रतिरोधनाचे शास्त्रीय पद्धतीने स्पष्टीकरण करण्यासाठी केला जाऊ शकतो.

1. गॅस क्रोमॅटोग्राफी-मास स्पेक्ट्रोमेट्री विश्लेषण

चाचणी केलेल्या कॉपर प्लेट्सवर लेपित केले होते: अ) नवीन एचटीओएसपी फिल्म; ब) उद्योग मानक OSP चित्रपट; आणि c) दुसरा औद्योगिक OSP चित्रपट. कॉपर प्लेटमधून सुमारे 0.74-0.79 मिलीग्राम OSP फिल्म स्क्रॅप करा. या कोटेड कॉपर प्लेट्स आणि स्क्रॅप केलेल्या सॅम्पलवर कोणतेही रिफ्लो उपचार झालेले नाहीत. हा प्रयोग H/P6890GC/MS इन्स्ट्रुमेंट वापरतो आणि सिरिंजशिवाय सिरिंज वापरतो. सिरिंज-मुक्त सिरिंज थेट नमुना चेंबरमध्ये घन नमुने शोषू शकतात. सिरिंजशिवाय सिरिंज लहान काचेच्या नळीतील नमुना गॅस क्रोमॅटोग्राफच्या इनलेटमध्ये हस्तांतरित करू शकते. वाहक वायू सतत वाष्पशील सेंद्रिय संयुगे वायू क्रोमॅटोग्राफ स्तंभात गोळा करण्यासाठी आणि वेगळे करण्यासाठी आणू शकतो. नमुना स्तंभाच्या वरच्या बाजूला ठेवा जेणेकरून थर्मल डिसॉर्प्शन प्रभावीपणे पुनरावृत्ती होईल. पुरेसे नमुने desorbed केल्यानंतर, गॅस क्रोमॅटोग्राफी काम सुरू. या प्रयोगात, RestekRT-1 (0.25mmid×30m, 1.0μm ची फिल्म जाडी) गॅस क्रोमॅटोग्राफी स्तंभ वापरला गेला. गॅस क्रोमॅटोग्राफी स्तंभाचा तापमान वाढ कार्यक्रम: 35 मिनिटे 2°C वर गरम केल्यानंतर, तापमान 325°C पर्यंत वाढू लागते आणि गरम होण्याचा दर 15°C/min आहे. थर्मल डिसॉर्प्शन परिस्थिती आहेतः 250 डिग्री सेल्सिअस तापमानात 2 मिनिटे गरम केल्यानंतर. विभक्त वाष्पशील सेंद्रिय संयुगांचे वस्तुमान/चार्ज गुणोत्तर 10-700डाल्टन श्रेणीतील मास स्पेक्ट्रोमेट्रीद्वारे शोधले जाते. सर्व लहान सेंद्रिय रेणूंच्या धारणा वेळ देखील रेकॉर्ड केला जातो.

2. थर्मोग्राविमेट्रिक विश्लेषण (TGA)

त्याचप्रमाणे, एक नवीन HTOSP फिल्म, एक उद्योग मानक OSP फिल्म आणि दुसरी औद्योगिक OSP फिल्म नमुन्यांवर कोटिंग केली गेली. तांबे प्लेटमधून सामग्री चाचणी नमुना म्हणून अंदाजे 17.0 मिलीग्राम OSP फिल्म स्क्रॅप केली गेली. टीजीए चाचणीपूर्वी, नमुना किंवा फिल्म दोन्हीपैकी कोणतेही लीड-फ्री रिफ्लो उपचार घेऊ शकत नाहीत. नायट्रोजन संरक्षणाखाली टीजीए चाचणी करण्यासाठी TA इन्स्ट्रुमेंट्स 2950TA वापरा. कार्यरत तापमान खोलीच्या तपमानावर 15 मिनिटांसाठी ठेवण्यात आले आणि नंतर 700°C/मिनिटाच्या दराने 10°C पर्यंत वाढले.

3. फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी (XPS)

फोटोइलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी (XPS), ज्याला रासायनिक विश्लेषण इलेक्ट्रॉन स्पेक्ट्रोस्कोपी (ESCA) असेही म्हणतात, ही एक रासायनिक पृष्ठभाग विश्लेषण पद्धत आहे. XPS कोटिंग पृष्ठभागाची 10nm रासायनिक रचना मोजू शकते. HTOSP फिल्म आणि इंडस्ट्री स्टँडर्ड OSP फिल्मला कॉपर प्लेटवर कोट करा आणि नंतर 5 लीड-फ्री रिफ्लोमधून जा. रिफ्लो उपचारापूर्वी आणि नंतर एचटीओएसपी फिल्मचे विश्लेषण करण्यासाठी XPS चा वापर केला गेला. 5 लीड-फ्री रिफ्लो नंतरच्या उद्योग-मानक OSP चित्रपटाचे XPS द्वारे विश्लेषण केले गेले. वापरलेले साधन VGESCALABMarkII होते.

4. भोक सोल्डरबिलिटी चाचणीद्वारे

थ्रू-होल सोल्डरेबिलिटी चाचणीसाठी सोल्डरेबिलिटी टेस्ट बोर्ड (STVs) वापरणे. एकूण 10 सोल्डेरिबिलिटी टेस्ट बोर्ड STV अॅरे आहेत (प्रत्येक अॅरेमध्ये 4 STV आहेत) सुमारे 0.35μm फिल्म जाडीने लेपित आहेत, त्यापैकी 5 STV अॅरे HTOSP फिल्मसह लेपित आहेत आणि इतर 5 STV अॅरे उद्योग मानकांसह लेपित आहेत. OSP चित्रपट. त्यानंतर, कोटेड एसटीव्ही सोल्डर पेस्ट रिफ्लो ओव्हनमध्ये उच्च-तापमान, लीड-फ्री रिफ्लो उपचारांच्या मालिकेतून जातात. प्रत्येक चाचणी स्थितीमध्ये 0, 1, 3, 5 किंवा 7 सलग रीफ्लो समाविष्ट असतात. प्रत्येक रिफ्लो चाचणी स्थितीसाठी प्रत्येक प्रकारच्या फिल्मसाठी 4 STV आहेत. रिफ्लो प्रक्रियेनंतर, सर्व STVs वर उच्च तापमान आणि लीड-फ्री वेव्ह सोल्डरिंगसाठी प्रक्रिया केली जाते. प्रत्येक STV ची तपासणी करून आणि योग्यरित्या भरलेल्या थ्रू-होलची संख्या मोजून थ्रू-होल सोल्डरबिलिटी निर्धारित केली जाऊ शकते. थ्रू होलसाठी स्वीकृती निकष असा आहे की भरलेले सोल्डर प्लेटच्या शीर्षस्थानी छिद्रातून किंवा छिद्रातून वरच्या काठावर भरले जाणे आवश्यक आहे.