Teknik PCB - Performance and Characterization of OSP Film in the Lead-Free Process of PCB Copy Board

Performance and Characterization of OSP Film in the Lead-Free Process of PCB - Copy Board

Film OSP kebanyakan terdiri dari polimer organometal dan molekul organik kecil, seperti asid gemuk dan komponen azol, masuk semasa proses deposisi. Polimer organometal menyediakan perlawanan korrosion yang diperlukan, lembaran permukaan tembaga, dan kesukaran permukaan OSP. Suhu degradasi polimer organometal mesti lebih tinggi daripada titik cair askar bebas lead untuk menahan proses bebas lead. Jika tidak, filem OSP akan rosak selepas diproses oleh proses bebas lead. Suhu degradasi filem OSP bergantung pada tahan panas polimer organometal. Faktor penting lain yang mempengaruhi resistensi oksidasi tembaga adalah volatiliti komponen azol, seperti benzimidazole dan phenylimidazole. Molekul kecil filem OSP akan menghisap semasa proses reflow bebas lead, yang akan mempengaruhi resistensi oksidasi tembaga. Spektrometri kromatografi-massa gas (GC-MS), analisis termogravimetri (TGA), dan spektroskopi fotoelektron (XPS) boleh digunakan untuk menjelaskan secara saintifik resistensi panas OSP.

Kromatografi gas-m

analisis spektrometri pantat

Plat tembaga yang diuji dikelilingi dengan: a) filem HTOSP baru; b) filem OSP piawai industri; dan c) filem OSP industri lain. Lepaskan sekitar 0.74-0.79 mg filem OSP dari piring tembaga. Plat tembaga ini dan sampel-sampel yang tergores tidak pernah dijalani rawatan semula. Eksperimen ini menggunakan alat H/P6890GC/MS, dan menggunakan suntik tanpa suntik. Siringi bebas suntikan boleh langsung menyerbu sampel solid di ruang sampel. Siringa tanpa suntik boleh memindahkan sampel dalam tabung kaca kecil ke dalam kromatograf gas. Gas pembawa boleh terus menerus membawa komponen organik volatil ke lajur kromatograf gas untuk koleksi dan pemisahan. Letakkan sampel dekat dengan puncak lajur supaya desorpsi panas boleh diulang secara efektif. Selepas sampel yang cukup dihancurkan, kromatografi gas mula berfungsi. Dalam eksperimen ini, kolum kromatografi gas RestekRT-1 (0.25mmid*30m, tebal filem 1.0μm) digunakan. Program meningkat suhu lajur kromatografi gas: Selepas pemanasan pada 35°C selama 2 minit, suhu mula meningkat ke 325°C, dan kadar pemanasan adalah 15°C/min. Keadaan penyesalan panas adalah: selepas pemanasan pada 250°C selama 2 minit. Nisbah massa/muatan bagi komponen organik volatil terpisah dikesan oleh spektrometri massa dalam julat 10-700dalton. Masa penahanan semua molekul organik kecil juga direkam.

Analisis termogravimetrik (TGA)

Sama seperti, filem HTOSP baru, filem OSP piawai industri, dan filem OSP industri lain ditutup pada sampel. Sekitar 17.0 mg filem OSP telah dicabut dari piring tembaga sebagai sampel ujian bahan. Sebelum ujian TGA, sampel dan filem tidak boleh menerima rawatan semula bebas lead. Guna 2950TA Instruments TA untuk melakukan ujian TGA di bawah perlindungan nitrogen. Suhu kerja disimpan pada suhu bilik selama 15 minit, kemudian meningkat ke 700°C pada kadar 10°C/min.

Spektroskopi fotoelektron (XPS)

Spektroskopi Fotorelektron (XPS), juga dipanggil Spektroskopi Elektron Analisi Kimika (ESCA), adalah kaedah analisis permukaan kimia. XPS boleh mengukur komposisi kimia 10nm permukaan penutup. Menutup filem HTOSP dan filem OSP piawai industri di atas plat tembaga, kemudian pergi melalui 5 reflows bebas lead. XPS digunakan untuk menganalisis filem HTOSP sebelum dan selepas rawatan reflow. Film OSP standar industri selepas 5 reflow bebas lead juga dianalisis oleh XPS. Instrumen yang digunakan adalah VGESCALABMarkII.

Melalui ujian keterbatasan lubang

Menggunakan papan ujian kemudahan tentera (STV) untuk ujian kemudahan tentera melalui lubang. Terdapat jumlah 10 tatasusunan STV papan ujian soterabiliti (setiap tatasusunan mempunyai 4 STV) dikelilingi dengan tebal filem kira-kira 0.35μm, dari mana 5 tatasusunan STV dikelilingi dengan filem HTOSP, dan 5 tatasusunan STV lainnya dikelilingi dengan filem OSP piawai industri. Kemudian, STV meliputi mengalami siri rawatan ulang suhu tinggi, bebas lead dalam oven melekat solder reflow. Setiap syarat ujian termasuk 0, 1, 3, 5 atau 7 tindakan ulang berturut-turut. Terdapat 4 STV untuk setiap jenis filem untuk setiap kondisi ujian ulang. Selepas proses reflow, semua STV diproses untuk suhu tinggi dan soldering gelombang bebas lead. Kemudahan tentera melalui lubang boleh ditentukan dengan memeriksa setiap STV dan menghitung bilangan lubang yang dipenuhi dengan betul. Kriterium penerimaan untuk melalui lubang adalah bahawa tentera penuh mesti dipenuhi ke atas yang dilapisi melalui lubang atau tepi atas lubang melalui.

Setiap STV mempunyai 1196 melalui lubang

10milholes-Fourgrids,100holeseachgridsquareandrou ndpads

20milholes-Fourgrids,100holeseachgridsquareand ndpads

30milholes-Fourgrids,100holeseachgridsquareand ndpads

Uji kemudahan tentera melalui seimbang tin-dip

Kemudahan tentera filem OSP juga boleh ditentukan dengan ujian keseimbangan tin dip. Menutup filem HTOS P pada panel ujian seimbang tin dipped, selepas 7 kali reflow bebas lead, Tpeak=262 darjah Celsius. Guna BTUTRS kombinasi dengan oven IR/convecTIon reflow untuk reflow di udara. Lakukan ujian keseimbangan basah sesuai dengan seksyen IPC/EIAJ-STD-003A 4.3.1.4, menggunakan ujian keseimbangan basah automatik "RoboTIcProcessSystems", aliran EF-8000, aliran tidak bersih dan solder selai SAC305.

Ujian kekuatan ikatan penyelesaian

Kekuatan ikatan penyelesaian boleh diukur dengan kekuatan penyelesaian. Kulit filem HTOSP pad a papan ujian pad BGA (diameter 0.76m m), yang tebal adalah 0.25 dan 0.48μm sesuai, dan mengalami tiga rawatan kembali bebas lead dengan suhu maksimum 262°C.