PCB 블로그 - PCB 복사판 무연 공정에서 OSP 필름의 성능

전자업계의 납 함유에 대한 절박한 요구를 충족시키기 위해 인쇄회로기판 업계는 표면처리를 열풍 평석 스프레이 (주석 납 공정) 에서 유기보호막 (OSP), 침은, 침석, 화학 니켈도금 침금을 포함한 기타 표면처리로 전환하고 있다.OSP 필름은 우수한 용접성, 손쉬운 가공 및 낮은 운영 비용으로 인해 최선의 선택으로 간주됩니다.OSP(유기 용접 보호 필름)는 우수한 용접성, 단순성 및 저렴한 비용으로 최고의 표면 처리 공정으로 평가됩니다.본고는 열분해 흡기 크로마토그래프-질량 스펙트럼(TD-GC-MS), 열중 분석(TGA)과 광전자 에너지 스펙트럼(XPS)을 이용하여 차세대 고온 OSP 필름의 관련 내열 성능을 분석하였다.기상 크로마토그래피는 고온 OSP 필름의 용접성에 영향을 주는 소분자 유기 성분을 테스트하는 동시에 고온 OSP 필름의 알킬벤젠과 마이졸 HT가 매우 작은 휘발성을 가지고 있음을 나타낸다.TGA 데이터에 따르면 HTOSP 필름은 현재 산업 표준 OSP 필름보다 더 높은 분해 온도를 가지고 있습니다.XPS에 따르면 5차례의 무연 환류 순환을 거친 후 고온 OSP의 산소 함량은 약 1% 증가하는 데 그쳤다.상술한 개선은 공업의 무연 용접성 요구와 직접적으로 관련이 있다.

OSP 필름은 인쇄 회로 기판에서 수년간 사용되었으며 구리 및 아연과 같은 졸류와 과도 금속 원소의 반응을 통해 형성 된 유기 금속 폴리머 필름입니다.많은 연구에서 졸류 화합물이 금속 표면에 대한 부식 기능을 밝혀냈다.G.P.Brown은 벤조마이졸과 구리(II), 아연(II) 등 과도금속 원소의 유기금속 폴리머를 합성하는 데 성공했으며, TGA를 통해 폴리벤조마이졸 아연의 우수한 고온 내성 성능을 기술했다.G.P.Brown의 TGA 데이터에 따르면 폴리벤조마이졸아연은 공기 중 400 °C, 질소 보호 분위기에서 500 °C, 폴리벤조마이졸동은 250 °C에 불과하다.최근 개발된 신형 HTOSP 필름은 폴리벤조마이졸아연의 화학적 성질을 기반으로 해 우수한 내열성을 자랑한다.OSP 막은 주로 지방산과 졸류와 같은 유기금속 폴리머와 퇴적 과정에서 섞인 유기소분자로 구성된다.유기금속 폴리머는 필요한 내식성, 구리 표면 부착력 및 OSP 표면 경도를 가지고 있습니다.유기금속중합물의 분해온도는 반드시 무연용접재의 용해점보다 높아야만 무연가공을 감당할수 있다.그렇지 않으면 OSP 필름은 무연 공정 후에 분해됩니다.OSP 필름의 분해 온도는 유기금속 폴리머의 내열성에 크게 좌우됩니다.구리의 항산화 활성에 영향을 주는 또 다른 중요한 요소는 벤조마이졸과 벤조마이졸과 같은 졸류 화합물의 휘발성이다.OSP 박막의 작은 분자는 무연 환류 과정에서 증발하여 구리의 항산화성에 영향을 준다.기상 크로마토그래프-질량 스펙트럼(GC-MS), 열중 분석(TGA) 및 광전자 스펙트럼(XPS)을 사용하면 OSP의 내열성을 과학적으로 입증할 수 있습니다.기상 크로마토그래프-질량 크로마토그래프 분석 테스트의 동판에는 a) 새로운 HTOSP 필름이 칠해져 있습니다.b) 업계 표준 OSP 필름,c) 또 다른 산업용 OSP 필름.동판에서 OSP 필름 약 0.74-0.79mg을 긁어냅니다.코팅된 동판과 긁힌 샘플은 아무런 회류 처리도 거치지 않았다.이 실험에서는 H/P6890GC/MS 기기를 사용하고 통이 없는 주사기를 사용한다.무주사기 주사기는 주사실에서 직접 고체 샘플을 해흡할 수 있다.주사기가 없으면 시료를 미세한 유리관에서 기상 크로마토그래프의 입구실로 옮길 수 있다.배기가스는 휘발성 유기물을 GC 기둥으로 가져와 수집하고 분리한다.샘플을 기둥의 상단에 기대어 열분해 흡입을 허용하는 효과적인 복제를 배치합니다.충분한 샘플이 해흡된 후에 기상 크로마토그래피가 작동하기 시작했다.이 실험에서는 RestekRT-1(0.25mmid–30m, 막 두께 1.0μm) 기상 크로마토그래피 기둥을 사용했다.기상 크로마토그래피 기둥의 가열 절차: 35 ° C에서 2 분 가열한 후 온도는 325 ° C로 상승하고 가열 속도는 15 ° C/분입니다.열분해 흡입 조건은 250°C에서 2분간 가열한 후분리된 휘발성 유기화합물의 질량 하중비는 질량 분광법을 통해 10-700 달튼의 범위 내에서 검출됩니다.모든 유기소분자의 보존 기간도 기록돼 있다.열중량 분석 (TGA) 도 마찬가지로 새로운 HTOSP 필름, 산업 표준 OSP 필름 및 다른 산업 OSP 필름을 각각 샘플에 코팅합니다.동판에서 약 17.0mg의 OSP 필름을 긁어 재료 테스트 샘플로 삼았다.TGA 테스트 이전에는 샘플과 필름 모두 무연 환류 처리를 할 수 없습니다.TA Instruments의 2950TA를 사용하여 질소 보호 하에서 TGA 테스트를 수행합니다.작동 온도는 실온에서 15분간 유지되며 10°C/min.3의 속도로 700°C까지 상승합니다.화학 분석 전자 스펙트럼 (ESCA) 이라고도 불리는 광전자 스펙트럼 (XPS) 광전자 스펙트럼은 화학 표면 분석 방법입니다.XPS는 10nm에서 코팅 표면의 화학적 구성을 측정합니다.HTOSP 필름과 산업 표준 OSP 필름을 동판에 코팅한 후 무연 환류를 5회 진행한다.XPS로 환류 처리 전후의 HTOSP 필름을 분석했습니다.XPS로 5차례의 무연 환류 후 산업 표준 OSP 필름을 분석했는데, 사용된 기기는 VGESCALAB Mark II였다.통공 용접성 테스트 통공 용접성 테스트는 용접성 시험판(STV)을 사용하여 수행됩니다.총 10개의 용접성 테스트보드 STV 어레이(어레이당 4개의 STV)에 약 0.35μm의 필름 두께가 칠해져 있으며, 이 중 5개의 STV 어레이에는 HTOSP 필름이, 나머지 5개의 STV 어레이에는 산업 표준 OSP 필름이 칠해져 있다.그런 다음 용접고 환류로에서 코팅된 STV를 일련의 고온 무연 환류 처리합니다.각 테스트 조건에는 0, 1, 3, 5 또는 7 개의 연속 환류가 포함됩니다.각 회류 테스트 조건에 대해 각 필름에는 4개의 STV가 있습니다.환류 공정 이후 모든 STV는 고온 및 무연파 피크 용접에 사용됩니다.구멍 통과 용접성은 각 STV를 검사하고 올바르게 채워진 구멍의 수를 계산하여 결정합니다.구멍 통과 승인의 기준은 용접물 충전재가 도금된 구멍의 위쪽 또는 위쪽 가장자리에 채워져야 한다는 것입니다.각 STV에는 10mm 구멍 4칸, 100구멍 4칸, 용접판 20mm 구멍 4그릴, 100구멍 3칸, 용접패드 30mm 구멍 4그릴, 100구멍 5칸, 용접판 5가 있습니다.침석 평형 테스트를 통한 용접성 OSP 필름의 용접성도 침석 저울 테스트를 통해 확인할 수 있다.주석 침전 천평 시료에 HTOS P 필름을 바르다