ඊයම්-නිදහස් ක්‍රියාවලියේදී OSP චිත්‍රපටයේ කාර්ය සාධනය සහ ලක්ෂණ PCB පිටපත් පුවරුව

OSP (Organic Solderable Protective Film) එහි විශිෂ්ට පෑස්සුම් හැකියාව, සරල ක්‍රියාවලිය සහ අඩු පිරිවැය හේතුවෙන් හොඳම මතුපිට ප්‍රතිකාර ක්‍රියාවලිය ලෙස සැලකේ.

මෙම ලිපියෙහි, තාප desorption-gas chromatography-mass spectrometry (TD-GC-MS), thermogravimetric analysis (TGA) සහ photoelectron spectroscopy (XPS) නව පරම්පරාවේ ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධී OSP පටලවල තාප ප්‍රතිරෝධක ලක්ෂණ විශ්ලේෂණය කිරීමට භාවිතා කරයි. ගෑස් ක්‍රොමැටෝග්‍රැෆි මගින් පෑස්සීමේ හැකියාවට බලපාන ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධක OSP පටලයේ (HTOSP) කුඩා අණුක කාබනික සංරචක පරීක්ෂා කරයි. ඒ සමගම, ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්රතිරෝධක OSP චිත්රපටයේ ඇති ඇල්කයිල්බෙන්සිමිඩසෝල්-එච්ටී ඉතා කුඩා වාෂ්පශීලී බව පෙන්නුම් කරයි. TGA දත්ත පෙන්නුම් කරන්නේ HTOSP චිත්‍රපටයේ වර්තමාන කර්මාන්ත සම්මත OSP චිත්‍රපටයට වඩා වැඩි පිරිහීමේ උෂ්ණත්වයක් ඇති බවයි. XPS දත්ත පෙන්නුම් කරන්නේ අධි-උෂ්ණත්ව OSP හි ඊයම්-නිදහස් ප්‍රතිප්‍රවාහ 5කට පසුව ඔක්සිජන් ප්‍රමාණය 1%කින් පමණ වැඩි වූ බවයි. ඉහත වැඩිදියුණු කිරීම් කාර්මික ඊයම් රහිත පෑස්සුම් හැකියාවේ අවශ්‍යතා සමඟ සෘජුවම සම්බන්ධ වේ.

OSP චිත්‍රපටය වසර ගණනාවක් තිස්සේ පරිපථ පුවරු වල භාවිතා කර ඇත. එය තඹ සහ සින්ක් වැනි සංක්‍රාන්ති ලෝහ මූලද්‍රව්‍ය සමඟ ඇසෝල් සංයෝගවල ප්‍රතික්‍රියාවෙන් සාදන ලද කාබනික ලෝහමය බහු අවයවික පටලයකි. බොහෝ අධ්‍යයනයන් [1,2,3] මගින් ලෝහ පෘෂ්ඨ මත ඇසෝල් සංයෝගවල විඛාදන නිෂේධන යාන්ත්‍රණය හෙළි කර ඇත. GPBrown [3] බෙන්සිමිඩසෝල්, තඹ (II), සින්ක් (II) සහ කාබනික ලෝහමය බහු අවයවකවල අනෙකුත් සංක්‍රාන්ති ලෝහ මූලද්‍රව්‍ය සාර්ථකව සංස්ලේෂණය කරන ලද අතර TGA ලක්ෂණය හරහා poly (benzimidazole-zinc) හි විශිෂ්ට ඉහළ උෂ්ණත්ව ප්‍රතිරෝධය විස්තර කරන ලදී. GPBrown’s TGA දත්ත පෙන්වා දෙන්නේ poly (benzimidazole-zinc) හි දිරාපත්වීමේ උෂ්ණත්වය වාතයේ 400 ° C සහ නයිට්‍රජන් වායුගෝලයේ 500 ° C තරම් ඉහළ අගයක් ගන්නා අතර poly (benzimidazole-copper) හි දිරාපත්වීමේ උෂ්ණත්වය 250 ° C පමණක් වන බවයි. . මෑතකදී නිපදවන ලද නව HTOSP පටලය හොඳම තාප ප්‍රතිරෝධය ඇති poly(benzimidazole-zinc) හි රසායනික ගුණාංග මත පදනම් වේ.

OSP පටලය ප්‍රධාන වශයෙන් සමන්විත වන්නේ කාබනික ලෝහමය බහු අවයවක සහ තැන්පත් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී ඇතුල් වන මේද අම්ල සහ ඇසෝල් සංයෝග වැනි කුඩා කාබනික අණු වලිනි. Organometallic polymers මගින් OSP හි අවශ්‍ය විඛාදන ප්‍රතිරෝධය, තඹ මතුපිට ඇලවීම සහ මතුපිට දෘඪතාව සපයයි. ඊයම් රහිත ක්‍රියාවලියට ඔරොත්තු දීම සඳහා කාබනික ලෝහමය බහුඅවයවයේ ක්ෂය වීමේ උෂ්ණත්වය ඊයම් රහිත පෑස්සුම් ද්‍රවාංකයට වඩා වැඩි විය යුතුය. එසේ නොමැති නම්, ඊයම්-නිදහස් ක්‍රියාවලියක් මඟින් සැකසීමෙන් පසු OSP චිත්‍රපටය පිරිහී යනු ඇත. OSP පටලයේ ක්ෂය වීමේ උෂ්ණත්වය බොහෝ දුරට කාබනික ලෝහමය බහු අවයවක තාප ප්‍රතිරෝධය මත රඳා පවතී. තඹවල ඔක්සිකරණ ප්‍රතිරෝධයට බලපාන තවත් වැදගත් සාධකයක් වන්නේ බෙන්සිමිඩසෝල් සහ ෆීනයිලිමිඩසෝල් වැනි ඇසෝල් සංයෝගවල අස්ථාවරත්වයයි. OSP පටලයේ කුඩා අණු ඊයම් රහිත ප්‍රත්‍යාවර්තන ක්‍රියාවලියේදී වාෂ්ප වී තඹ වල ඔක්සිකරණ ප්‍රතිරෝධයට බලපානු ඇත. OSP හි තාප ප්‍රතිරෝධය විද්‍යාත්මකව පැහැදිලි කිරීම සඳහා Gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), thermogravimetric analysis (TGA) සහ photoelectron spectroscopy (XPS) භාවිතා කළ හැක.

1. ගෑස් වර්ණදේහ-ස්කන්ධ වර්ණාවලීක්ෂ විශ්ලේෂණය

පරීක්ෂා කරන ලද තඹ තහඩු ආලේප කර ඇත: a) නව HTOSP චිත්රපටයක්; ආ) කර්මාන්ත සම්මත OSP චිත්රපටයක්; සහ ඇ) තවත් කාර්මික OSP චිත්රපටයක්. තඹ තහඩුවෙන් OSP පටල 0.74-0.79 mg පමණ සීරීමට. මෙම ආලේපිත තඹ තහඩු සහ සීරීම් කරන ලද සාම්පල කිසිදු ප්‍රතික්‍රියාවක් සිදු කර නොමැත. මෙම අත්හදා බැලීම H/P6890GC/MS උපකරණය භාවිතා කරන අතර, සිරින්ජයක් නොමැතිව සිරින්ජයක් භාවිතා කරයි. සිරින්ජ රහිත සිරින්ජ මගින් නියැදි කුටියේ ඝන සාම්පල සෘජුවම විනාශ කළ හැක. සිරින්ජයක් නොමැති සිරින්ජයට කුඩා වීදුරු නළයේ ඇති නියැදිය වායු වර්ණදේහයේ ආදාන වෙත මාරු කළ හැකිය. වාහක වායුවට වාෂ්පශීලී කාබනික සංයෝග එකතු කිරීම සහ වෙන් කිරීම සඳහා වායු වර්ණදේහ තීරුව වෙත අඛණ්ඩව ගෙන යා හැකිය. නියැදිය තීරුවේ මුදුනට සමීපව තබන්න එවිට තාප අවශෝෂණය ඵලදායී ලෙස නැවත නැවතත් කළ හැක. ප්‍රමාණවත් සාම්පල ඉවත් කිරීමෙන් පසුව, වායු වර්ණදේහ ක්‍රියා කිරීමට පටන් ගත්තේය. මෙම අත්හදා බැලීමේදී, RestekRT-1 (0.25mmid×30m, පටල ඝණකම 1.0μm) වායු වර්ණදේහ තීරුවක් භාවිතා කරන ලදී. වායු වර්ණදේහ තීරුවේ උෂ්ණත්වය ඉහළ යාමේ වැඩසටහන: මිනිත්තු 35 ක් සඳහා 2 ° C උනුසුම් වීමෙන් පසුව, උෂ්ණත්වය 325 ° C දක්වා ඉහළ යාමට පටන් ගනී, සහ තාපන අනුපාතය 15 ° C / min වේ. තාප අවශෝෂණ තත්ත්වයන් වන්නේ: විනාඩි 250 ක් සඳහා 2 ° C උනුසුම් වීමෙන් පසුව. වෙන් කරන ලද වාෂ්පශීලී කාබනික සංයෝගවල ස්කන්ධ/ආරෝපණ අනුපාතය 10-700 daltons පරාසයේ ස්කන්ධ වර්ණාවලීක්ෂය මගින් අනාවරණය වේ. සියලුම කුඩා කාබනික අණු වල රඳවා ගැනීමේ කාලය ද වාර්තා වේ.

2. තාපගතිමිතික විශ්ලේෂණය (TGA)

ඒ හා සමානව, නව HTOSP චිත්රපටයක්, කර්මාන්තයේ සම්මත OSP චිත්රපටයක් සහ තවත් කාර්මික OSP චිත්රපටයක් සාම්පල මත ආලේප කර ඇත. OSP පටලයේ මිලිග්‍රෑම් 17.0 ක් පමණ ද්‍රව්‍ය පරීක්ෂණ නියැදියක් ලෙස තඹ තහඩුවෙන් ඉවත් කර ඇත. TGA පරීක්ෂණයට පෙර, නියැදියට හෝ චිත්‍රපටයට ඊයම් රහිත ප්‍රතිප්‍රවාහ ප්‍රතිකාරයකට භාජනය විය නොහැක. නයිට්‍රජන් ආරක්ෂාව යටතේ TGA පරීක්ෂණය සිදු කිරීමට TA උපකරණ 2950TA භාවිතා කරන්න. වැඩ කරන උෂ්ණත්වය විනාඩි 15 ක් සඳහා කාමර උෂ්ණත්වයේ තබා ඇති අතර, පසුව 700 ° C / min අනුපාතයකින් 10 ° C දක්වා වැඩි විය.

3. ඡායාරූප ඉලෙක්ට්‍රෝන වර්ණාවලීක්ෂය (XPS)

ෆොටෝ ඉලෙක්ට්‍රෝන වර්ණාවලීක්ෂය (XPS), රසායනික විශ්ලේෂණය ඉලෙක්ට්‍රෝන වර්ණාවලීක්ෂය (ESCA) ලෙසද හැඳින්වේ, එය රසායනික මතුපිට විශ්ලේෂණ ක්‍රමයකි. XPS මඟින් ආලේපන මතුපිට 10nm රසායනික සංයුතිය මැනිය හැක. තඹ තහඩුව මත HTOSP චිත්‍රපටය සහ කර්මාන්ත සම්මත OSP පටලය ආලේප කරන්න, ඉන්පසු ඊයම් රහිත ප්‍රතිප්‍රවාහ 5ක් හරහා යන්න. HTOSP චිත්‍රපටය නැවත ප්‍රවාහ ප්‍රතිකාරයට පෙර සහ පසුව විශ්ලේෂණය කිරීමට XPS භාවිතා කරන ලදී. 5 ඊයම්-නිදහස් ප්‍රතිප්‍රවාහයෙන් පසු කර්මාන්තයේ සම්මත OSP චිත්‍රපටය XPS විසින් විශ්ලේෂණය කරන ලදී. භාවිතා කරන ලද උපකරණය වූයේ VGESCALABMarkII ය.

4. සිදුරු පෑස්සුම් හැකියාව පරීක්ෂාව හරහා

සිදුරු පාස්සන හැකියාව පරීක්ෂා කිරීම සඳහා පෑස්සුම් පරීක්ෂණ පුවරු (STVs) භාවිතා කිරීම. 10μm පමණ චිත්‍රපට ඝණකමකින් ආලේප කර ඇති පෑස්සුම් පරීක්ෂණ පුවරු STV අරා 4ක් (සෑම අරාවකටම STV 0.35ක් ඇත) ඇත, එයින් STV අරා 5ක් HTOSP පටලයකින් ආලේප කර ඇති අතර අනෙක් STV අරා 5 කර්මාන්ත ප්‍රමිතියෙන් ආලේප කර ඇත. OSP චිත්රපටය. ඉන්පසුව, ආෙල්පනය කරන ලද STVs, පෑස්සුම් පේස්ට් රිෆ්ලෝ අවන් තුළ ඉහළ-උෂ්ණත්ව, ඊයම්-නිදහස් reflow ප්‍රතිකාර මාලාවකට භාජනය වේ. සෑම පරීක්ෂණ කොන්දේසියකටම 0, 1, 3, 5 හෝ 7 අඛණ්ඩව නැවත ගලායාම ඇතුළත් වේ. එක් එක් රිෆ්ලෝ පරීක්ෂණ තත්ත්වය සඳහා එක් එක් වර්ගයේ චිත්‍රපට සඳහා STVs 4ක් ඇත. ප්‍රතිප්‍රවාහ ක්‍රියාවලියෙන් පසු, සියලුම STVs ඉහළ උෂ්ණත්වය සහ ඊයම් රහිත තරංග පෑස්සීම සඳහා සකසනු ලැබේ. එක් එක් STV පරීක්ෂා කිරීමෙන් සහ නිවැරදිව පුරවා ඇති සිදුරු ගණන ගණනය කිරීමෙන් සිදුරු හරහා පෑස්සීමේ හැකියාව තීරණය කළ හැක. සිදුරු හරහා පිළිගැනීමේ නිර්ණායකය නම්, පිරවූ පෑස්සුම් සිදුර හරහා හෝ සිදුරේ ඉහළ කෙළවරට පිරවිය යුතුය.