Technologie PCB - Performance et caractérisation des membranes OSP dans le processus sans plomb des cartes de circuits imprimés

Performance et caractérisation des membranes OSP dans le processus sans plomb des cartes de circuits imprimés

Les membranes OSP sont principalement constituées de polymères organométalliques et de petites molécules organiques entraînées lors du dépôt, telles que les acides gras et les composés azolés. Les polymères organométalliques offrent la résistance à la corrosion, l'adhérence de surface du cuivre et la dureté de surface requises par OSP. La température de dégradation du polymère organométallique doit être supérieure au point de fusion de la soudure sans plomb pour résister au procédé sans plomb. Sinon, le film OSP se dégrade après avoir subi un traitement sans plomb. La température de dégradation du film OSP dépend fortement de la résistance thermique du polymère organométallique. Un autre facteur important affectant la résistance à l'oxydation du cuivre est la volatilité des composés azolés tels que le Benzimidazole et le phénylimidazole. Lors du reflux sans plomb, les petites molécules du film OSP s'évaporent, ce qui affectera la résistance à l'oxydation du cuivre. La chromatographie en phase gazeuse - spectrométrie de masse (GC - MS), l'analyse thermogravimétrique (TGA) et la spectroscopie photoélectronique (XPS) peuvent être utilisées pour expliquer scientifiquement la résistance thermique des OSP.

Chromatographie en phase gazeuse - M

Analyse spectrale Ass

Les plaques de cuivre testées sont revêtues: a) d'un nouveau film htosp; B) film OSP standard de l'industrie; Et c) Une autre Membrane OSP industrielle. Environ 0,74 - 0,79 mg de film OSP ont été grattés de la plaque de cuivre. Ces plaques de cuivre enduites et les échantillons raclés n'ont subi aucun traitement de reflux. Cette expérience utilise un instrument H / p6890gc / MS utilisant une seringue sans seringue. La seringue sans seringue peut désorber directement l'échantillon solide dans la Chambre d'échantillon. Une seringue sans seringue peut transférer l'échantillon dans un petit tube de verre à l'entrée du chromatographe en phase gazeuse. Le gaz porteur peut amener en continu les composés organiques volatils sur une colonne de chromatographie en phase gazeuse pour collecte et séparation. Placez l'échantillon près du Haut de la colonne, ce qui permet de répéter efficacement la désorption thermique. Après désorption d'un nombre suffisant d'échantillons, la chromatographie en phase gazeuse commence à fonctionner. Dans cette expérience, on utilise une colonne de chromatographie en phase gazeuse restekrt - 1 (0,25 mmid * 30 m, épaisseur de membrane 1,0 µm). Procédure de montée en température de la colonne de chromatographie en phase gazeuse: après 2 minutes de chauffage à 35°c, la température commence à monter à 325°c avec une vitesse de chauffage de 15°C / minute. Les conditions de désorption thermique sont: après 2 minutes de chauffage à 250°c. Les rapports masse - charge des COV isolés ont été détectés par spectrométrie de masse sur une plage de 10 à 700 daltons. Le temps de rétention de toutes les petites molécules organiques a également été enregistré.

Analyse thermogravimétrique (TGA)

De même, un nouveau film htosp, un film OSP standard industriel et un autre film OSP industriel ont été appliqués sur l'échantillon. Environ 17,0 mg de membrane OSP ont été grattés de la plaque de cuivre comme échantillon d'essai du matériau. Ni l'échantillon ni le film ne peuvent subir de traitement de reflux sans plomb avant le test TGA. Le test TGA a été réalisé sous protection d'azote avec le 2950ta de ta instruments. La température de fonctionnement est maintenue 15 minutes à température ambiante puis portée à 700°c à raison de 10°C / minute.

Spectroscopie photoélectronique (XPS)

La spectroscopie photoélectronique (XPS), également connue sous le nom de spectroscopie électronique analytique chimique (Esca), est une méthode d'analyse chimique de surface. XPS peut mesurer la composition chimique de 10 nm sur la surface du revêtement. Le film htosp et le film OSP standard de l'industrie ont été appliqués sur la plaque de cuivre, puis 5 reflux sans plomb ont été effectués. Les films htosp avant et après traitement de reflux ont été analysés à l'aide de XPS. Et des films OSP standard industriels après 5 reflux sans plomb ont été analysés avec XPS. L'instrument utilisé est le vgescalabmarkii.

Test de soudabilité par trou traversant

Le test de soudabilité par trou traversant est réalisé à l'aide d'une plaque d'essai de soudabilité (STV). Il y a un total de 10 matrices STV de plaques d'essai de soudabilité (4 STV par matrice) avec une épaisseur de revêtement d'environ 0,35 îlot ¼ M, dont 5 matrices STV sont revêtues d'un film htosp et les 5 autres matrices STV sont revêtues d'un film OSP standard de l'industrie. Le STV revêtu est ensuite soumis à une série de traitements de reflux sans plomb à haute température dans un four de reflux de pâte à souder. Chaque condition d'essai comporte 0, 1, 3, 5 ou 7 reflux successifs. Pour chaque condition de test de reflux, il y a 4 STV pour chaque type de membrane. Après le processus de reflux, tous les STV sont traités pour le soudage à haute température et sans plomb. La soudabilité des Vias peut être déterminée en vérifiant chaque STV et en calculant le nombre de Vias correctement remplis. Le critère d'acceptation d'un trou traversant est que la soudure remplie doit être remplie sur le dessus du trou traversant plaqué ou sur le bord supérieur du trou traversant.

Chaque STV a 1196 trous traversants

10 mm trou Quad, 100 trous Quad carré et carré pad

20milholes quadrilatère, 100holes heichig carré et carré ndpad

30milholes quadrilatère, 100holes heichig carré et rond ndpad

Test de soudabilité par balance à immersion étain

La soudabilité du film OSP peut également être déterminée par un test d'équilibre au trempage d'étain. Une membrane htos P a été appliquée sur le panneau d'essai de la balance à immersion d'étain, tpeak = 262 degrés Celsius après 7 reflux sans plomb. Reflux dans l'air avec btutrs en combinaison avec un four de reflux ir / convection. L'essai d'équilibre humide est effectué à l'aide du testeur automatique d'équilibre humide roboticprocesssystems, du flux ef - 8000, du flux non nettoyant et de la soudure d'alliage sac305 conformément à la section 4.3.1.4 de la norme IPC / eiaj - STD - 003A.

Essai de force de liaison de soudage

La force de soudage peut être mesurée par la force de cisaillement. Un film htosp de 0,25 et 0,48 µm d'épaisseur a été appliqué sur une plaque d'essai BGA pad (diamètre 0,76 mm) et soumis à trois traitements de reflux sans plomb jusqu'à une température maximale de 262°c.