Kachitidwe ndi Maonekedwe a Mafilimu a OSP mu Njira Yopanda Kutsogola ya PCB Copy Board

OSP (Organic Solderable Protective Film) imatengedwa kuti ndiyo njira yabwino kwambiri yothandizira pamwamba chifukwa cha kugulitsa kwake, njira yosavuta komanso yotsika mtengo.

Papepalali, matenthedwe amafuta a desorption-gas chromatography-mass spectrometry (TD-GC-MS), thermogravimetric analysis (TGA) ndi photoelectron spectroscopy (XPS) amagwiritsidwa ntchito kusanthula mikhalidwe yokana kutentha ya m’badwo watsopano wamakanema a OSP osamva kutentha kwambiri. Gas chromatography imayesa tinthu tating’ono tating’ono ta organic mufilimu ya OSP yolimbana ndi kutentha kwambiri (HTOSP) yomwe imakhudza kugulitsa. Pa nthawi yomweyo, zimasonyeza kuti alkylbenzimidazole-HT mu mkulu kutentha kugonjetsedwa OSP filimu ali ndi kusakhazikika pang’ono. Deta ya TGA ikuwonetsa kuti filimu ya HTOSP ili ndi kutentha kwakukulu kuposa filimu yamakono ya OSP yamakampani. Deta ya XPS ikuwonetsa kuti pambuyo pa 5 lead-free-free reflows ya OSP yotentha kwambiri, zomwe zili ndi okosijeni zimangowonjezeka pafupifupi 1%. Zomwe zili pamwambazi zikugwirizana mwachindunji ndi zofunikira za mafakitale opanda solderability.

Filimu ya OSP yakhala ikugwiritsidwa ntchito m’mabwalo ozungulira kwa zaka zambiri. Ndi organometallic polima filimu yopangidwa ndi zochita za azole mankhwala ndi kusintha zitsulo zinthu, monga mkuwa ndi nthaka. Maphunziro ambiri [1,2,3] awululira njira yoletsa dzimbiri yamagulu azole pazitsulo zachitsulo. GPBrown [3] adapanga bwino benzimidazole, mkuwa (II), zinki (II) ndi zinthu zina zosinthira zitsulo zama polima a organometallic, ndikulongosola kukana kutentha kwambiri kwa poly(benzimidazole-zinki) kudzera mu mawonekedwe a TGA. Dongosolo la TGA la GPBrown likuwonetsa kuti kutentha kwa poly(benzimidazole-zinki) kumakwera mpaka 400 ° C mumlengalenga ndi 500 ° C mumlengalenga wa nayitrogeni, pomwe kutentha kwa poly(benzimidazole-copper) ndi 250 ° C kokha. . Kanema watsopano wa HTOSP yemwe wapangidwa posachedwapa wakhazikitsidwa ndi mankhwala a poly(benzimidazole-zinc), omwe ali ndi kukana kwambiri kutentha.

Kanema wa OSP amapangidwa makamaka ndi ma polima a organometallic ndi mamolekyu ang’onoang’ono a organic omwe amaphunzitsidwa panthawi yoyika, monga mafuta acid ndi ma azole. Ma polima a Organometallic amapereka kukana koyenera kwa dzimbiri, kumamatira kwa mkuwa, komanso kulimba kwa OSP. Kutentha kowonongeka kwa polima ya organometallic kuyenera kukhala kopitilira muyeso wosungunuka wa solder wopanda kutsogolera kuti upirire njira yopanda kutsogolera. Kupanda kutero, filimu ya OSP idzanyozeka pambuyo pokonzedwa ndi njira yopanda kutsogolera. Kutentha kwa filimu ya OSP kumadalira kwambiri kukana kutentha kwa polima ya organometallic. Chinthu china chofunika kwambiri chimene chimakhudza makutidwe ndi okosijeni kukana mkuwa ndi kusakhazikika kwa azole mankhwala, monga benzimidazole ndi phenylimidazole. Mamolekyu ang’onoang’ono a filimu ya OSP adzasunthika panthawi yamayendedwe opanda kutsogolera, zomwe zidzakhudza kukana kwa okosijeni wamkuwa. Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), thermogravimetric analysis (TGA) ndi photoelectron spectroscopy (XPS) angagwiritsidwe ntchito kufotokoza mwasayansi kukana kutentha kwa OSP.

1. Gasi chromatography-mass spectrometry kusanthula

Zipinda zamkuwa zoyesedwa zidakutidwa ndi: a) filimu yatsopano ya HTOSP; b) filimu yodziwika bwino ya OSP; ndi c) filimu ina ya OSP yamakampani. Pewani pafupifupi 0.74-0.79 mg wa filimu ya OSP kuchokera mu mbale yamkuwa. Mambale amkuwa okutidwa ndi zitsanzo zong’ambika sizinalandire chithandizo chilichonse chobwezeretsanso. Kuyesaku kumagwiritsa ntchito chida cha H/P6890GC/MS, ndipo amagwiritsa ntchito syringe popanda syringe. Ma syringe opanda syringe amatha kuwononga mwachindunji zitsanzo zolimba muchipinda chazitsanzo. Sirinji yopanda syringe imatha kusamutsa chitsanzo mu chubu chaching’ono chagalasi kupita ku cholowera cha chromatograph ya mpweya. Mpweya wonyamulirayo ukhoza kubweretsa mosalekeza zinthu zosakhazikika pagawo la chromatograph kuti zitolere ndi kuzilekanitsa. Ikani chitsanzo pafupi ndi pamwamba pa ndime kuti kutentha kwa kutentha kubwerezedwe bwino. Zitsanzo zokwanira zitachotsedwa, chromatography ya gasi idayamba kugwira ntchito. Mukuyesera uku, RestekRT-1 (0.25mmid × 30m, makulidwe a filimu ya 1.0μm) ndime ya chromatography ya gasi idagwiritsidwa ntchito. Pulogalamu yokweza kutentha kwa gawo la chromatography ya gasi: Mukatenthetsa pa 35 ° C kwa mphindi 2, kutentha kumayamba kukwera mpaka 325 ° C, ndi kutentha kwa 15 ° C / min. Kutentha kwa kutentha ndi: mutatha kutentha pa 250 ° C kwa mphindi ziwiri. Chiŵerengero cha misa / chiwongoladzanja chamagulu olekanitsidwa osasunthika amazindikiridwa ndi misa spectrometry mu 2-10daltons. Nthawi yosungiramo mamolekyu ang’onoang’ono a organic imalembedwanso.

2. Thermogravimetric analysis (TGA)

Mofananamo, filimu yatsopano ya HTOSP, filimu yodziwika bwino ya OSP yamakampani, ndi filimu ina ya OSP yamakampani idakutidwa pazitsanzozo. Pafupifupi 17.0 mg ya filimu ya OSP inachotsedwa pa mbale yamkuwa ngati chitsanzo choyesera zinthu. Mayeso a TGA asanachitike, palibe chitsanzo kapena filimuyo zomwe sizingalandire chithandizo chilichonse chopanda kutsogolo. Gwiritsani ntchito TA Instruments’ 2950TA kuyesa TGA pansi pa chitetezo cha nayitrogeni. Kutentha kogwira ntchito kumasungidwa kutentha kwa mphindi 15, kenako kumawonjezeka kufika 700 ° C pamlingo wa 10 ° C / min.

3. Chithunzithunzi cha Photoelectron (XPS)

Photoelectron Spectroscopy (XPS), yomwe imadziwikanso kuti Chemical Analysis Electron Spectroscopy (ESCA), ndi njira yowunikira mankhwala. XPS imatha kuyeza 10nm mankhwala omwe ali pamwamba pa zokutira. Valani filimu ya HTOSP ndi filimu yodziwika bwino ya OSP yamakampani pa mbale yamkuwa, kenako ndikudutsanso 5 zopanda kutsogolera. XPS idagwiritsidwa ntchito kusanthula filimu ya HTOSP isanayambe komanso itatha chithandizo chobwezeretsanso. Kanema wamba wa OSP pambuyo pa 5 lead-free reflow adawunikidwanso ndi XPS. Chida chomwe chinagwiritsidwa ntchito chinali VGESCALABMarkII.

4. Kudzera dzenje solderability mayeso

Kugwiritsa ntchito ma solderability test boards (STVs) poyesa kuyesa kwapabowo. Pali mitundu 10 yoyeserera ya STV (gulu lililonse lili ndi ma STV 4) okutidwa ndi makulidwe a filimu pafupifupi 0.35μm, pomwe magulu asanu a STV adakutidwa ndi filimu ya HTOSP, ndi magulu ena 5 a STV okutidwa ndi muyezo wamakampani. filimu ya OSP. Kenako, ma STV okutidwa amalandila chithandizo chambiri chotenthetsera, chosatsogola mu uvuni wa solder paste reflow. Chiyeso chilichonse chimaphatikizanso 5, 0, 1, 3 kapena 5 motsatizana. Pali ma STV 7 amtundu uliwonse wa kanema pamtundu uliwonse woyeserera. Pambuyo pakubwezeretsanso, ma STV onse amakonzedwa kuti azitha kutentha kwambiri komanso kuwotcha kopanda lead. Kuchulukirachulukira kungathe kuzindikirika poyang’ana STV iliyonse ndikuwerengera kuchuluka kwa mabowo odzaza bwino. Njira yovomerezera kudzera m’mabowo ndikuti solder yodzazidwa iyenera kudzazidwa pamwamba pa dzenje kapena m’mphepete mwa dzenje.