PCB Блог - Свойства экранов OSP в процессе копирования печатных плат

для удовлетворения неотложных потребностей электронной промышленности в запрете свинца, этот печатная плата промышленность переходит от обработки поверхности с распылением олова горячим воздухом (эвтектика олово-свинец) к другим видам обработки поверхности, включая органическую защитную пленку (OSP), серебро, лужение и химическое никелирование. плёнка OSP считает оптимальным выбор из-за её высокой свариваемости, легкости загрузки и низкой себестоимости эксплуатации. из-за высокой свариваемости, простоты и низкой стоимости OSP (органической паяемой защитной пленки). в данной статье термодесорбционная газовая хроматография-масс-спектрометрия 

(тD-GC-MS), термогравиметрический анализ (TGA) и фотоэлектронная спектроскопия (XPS) использовались для анализа соответствующих термостойких свойств нового поколения высокотемпературных пленок OSP. С помощью газовой хроматографии исследованы низкомолекулярные органические компоненты, влияющие на способность к пайке в высокотемпературных пленках OSP (HTOSP). Данные TGA свидетельствуют о том, что температура разложения на пленке HTOSP выше, чем в настоящее время в стандартной плёнке OSP.Вышеуказанные особенности проявляются с промышленными требованиями к бессвинцовой свариваемости.

плёнка OSP уже используется печатных плат Это полимерная пленка из органических металлов,образующаяся в результате реакции зола и переходных металлических элементов (например, медь и цинк). Многие исследования выявили механизм коррозии золовых соединений на поверхности металла. Г.П.Браун успешно синтезировал металлоорганические полимеры бензимидазола и меди (II), цинка (II) и других элементов переходных металлов, а также описал превосходные свойства устойчивости к высоким температурам поли(бензимидазола-цинка) с помощью ТГА. Данные ТГА Г.П.Брауна показывают, что температура разложения поли(бензимидазола-цинка) достигает 400°С на воздухе и 500°С в защитной атмосфере азота, в то время как температура разложения поли(бензимидазола-меди) составляет всего 250°С. . Недавно разработанная новая пленка HTOSP основана на химических свойствах поли(бензимидазола-цинка) и, таким образом, обладает превосходной термостойкостью. плёнка OSP состоит в основном из метаболизма металлических полимеров и мелких частиц с лентой, жирных кислот и золы, период отложений. Металлоорганические полимеры обладают внутренней коррозионной стойкостью, силой сцепления поверхности меди, твердостью поверхности OSP. температура разложения металлических полимеров должна быть выше, чем температура плавления без свинца, чтобы выдержать процесс без свинца. иначе, после бессвинцовой обработки плёнка OSP разлагается. температура разложения пленки OSP в зависимости от степени теплостойкости металлических полимеров. Другим важным фактором груди, влияющим на активность меди против окисления, является испаряемость зольных соединений, фенимидазол и бензодиазол. Извлечение мелких частиц из плёнки OSP в процессе бессвинцового орошения, появление, увеличение количества частиц меди к поглощению. Термическая стойкость OSP может быть научно продемонстрирована с помощью газовой хроматографии-масс-спектрометрии (ГХ-МС), термогравиметрического анализа (ТГА) и фотоэлектронной спектроскопии (XPS).

1.Анализ методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии.
Испытанные медные панели были покрыты: а) новой пленкой HTOSP; б) отраслевая стандартная плёнка ОСП и; в) другая промышленная пленка OSP. около.74 - 0.с медной пластины сдирать 79 мг экранной пленки. ни бронзовый лист, ни царапины не были обработаны в обратном порядке. н/P6890GC/масс - спектрометр для данного эксперимента, використовуйте шприцы без бочек. инжектор без шприца может десорбировать твердые вещества особенно в инъекционной комнате. инжектор без шприца может привести к анализу стеклянной трубки в газовой камере. непрерывный сбор и отделение летучих вдыханий в колонну GC. по закреплению на вершине хроматографической колонны, можно эффективно копировать термодесорбцию. образец достаточно десорбция, Начало работы газовой хроматографии. В экспериментальном эксперименте использовалась газовая хроматографическая колонка RestekRT-1 (0,25 мм, диаметр.30 м, толщина плёнки, 0 мкм). Программа нагрева газовой хроматографической колонны: 2 минуты после нагрева при 35°C, температура поднялась до 325°C, скорость нагрева 15°C/минимум. термодесорбция при ожидании нагревания при 250°C через 2 минуты. качество/сравнение зарядов в диапазоне от 10 до 700 дортона. также регистрируется время хранения всех частиц.

2.Термогравиметрический анализ (ТГА)
Аналогичным образом, Новая плёнка HTOSP, отраслевой стандарт пленки OSP, на образце была внешней, ещё одна плёнка промышленного OSP, по раскрытию. около 17 лет.снимите 0 мг ОСП с медной пластиной в качестве образца для испытаний. до уровня концентрации TGA не исчезает, ни плёнки не перерабатываются без свинца.. Тестирование TGA ограничивается защитой азота с использованием TA - приборов 2950TA. рабочая температура при температуре температура снижается на 15 минут, а затем нагревается до 700°C при 10°C./минимум.

3.Фотоэлектронная спектроскопия (XPS)
Фотоэлектронная спектроскопия (XPS), также известная как электронная спектроскопия для химического анализа (ESCA), химический взрывной анализ. химический состав поверхности покрытия XPS на 10 нм. покрытие пленки HTOSP и стандартные плёнки OSP на медной пластине, а затем пять раз брали срок без свинца. & XPS; анализирует плёнку HTOSP до и после обработки обратного потока; анализ стандартной плёнки OSP для промышленности после 5-го бессвинцового шлейфа через XPS, используемый VGESCALAB Mark II.

4.Испытание на паяемость через отверстие
Тестирование паяемости через отверстие выполняется с использованием плат для тестирования паяемости (STV). В общей сложности 10 матриц STV для испытаний на паяемость (4 STV на матрицу) были покрыты пленкой толщиной примерно 0,35 мин. бессвинцовая обратная обработка пасты. Обнаружение состояния тестирования включает 0, 1, 3, непрерывный поток 5 или 7 раз. при каждом испытании обратного состава каждая мембрана имеет 4 STV. после процесса орошения, Все СТВ обрабатываются при высокой температуре без свинца. свариваемость проходного отверстия может быть обнаружена путем обнаружения каждого стV и частого обнаружения проходного отверстия для правильного расширения. критерий приема сквозного отверстия является заполнением припоем, которое должно быть закрыто до верха или края проходного отверстия гальванического отверстия.
Каждый STV имеет 1196 сквозных отверстий:
10 миль отверстий-Fourgrids, 100 отверстий в каждой квадратной и круглой сетке
20-мильные отверстия-Fourgrids, 100-дюймовые квадратные и круглые подушечки с каждой сеткой
30-мильные отверстия-Fourgrids, 100-дюймовые квадратные и круглые подушечки с каждой сеткой

5. Проверка паяемости с помощью весов для погружения в олово.
Способность к пайке пленки OSP также может быть определена с помощью теста баланса погружения в олово. нанесение пленки HTOS P на пробные испытания на баланс пропитки, 7 раз без свинца, T пик = 262 - Nu. использовать BTUTR и IR для выполнения процесса обратного потока в потоке/конвективной операции. тестирование на флюс по IPC/Раздел 4 EIAJ - STD - 003A.3.1.4, контрольно-измерительный прибор для калибровки балансировки с помощью "роботизированной системы процессов", EF - 8000 флюс, чистый флюс, припой из сплава SAC305.

6. Испытание на прочность сварки
Прочность сварного шва может быть измерена усилием сдвига. Тестовая плата BGA-площадки (диаметр 0,76 мм) была покрыта пленками HTOSP толщиной 0,25 и 0,48,0%, трижды без свинца при 262°C. сварка арочная, шарики припоя изготовлены из сплава SAC305 (диаметр 0,76 мм). испытание на успех с использованием вискозного теста DagePC - 400 при скорости среза 200 мин./видеть.

Результаты и обсуждение
1.Газовая хроматография-масс-спектрометрия
Газовая хроматография-масс-спектрометрия может определять летучесть органических компонентов в пленках OSP. различные продукты OSP в промышленности встречаются различные золы, включая имидазол и бензодиазол. HTOSP диафрагменный алкилбензол-имидазол, стандартный ОСП, фенилимидазол из других OSP - мембрана испаряется при нагреве в газовой хроматографической колонке. Потому что металлоорганические полимеры не испаряются, газовая хроматография - масс - спектрометрия. поэтому газовая хроматография - масс - спектрометрия может обнаруживать только золы и другие мелкие молекулы, не реагирующие на металл. в газовых хроматографических колонках, в тех же условиях нагрева и потока, небольшие частицы с меньшей летучестью обычно сохраняются. продолжительность наблюдения алкилбензо-имидазола на стандартной пленке OSP составляет 19, а на других экранах OSP - 19,0 мин, Примечание По испаряемости ГБТ-алкилидазола. газовая хроматография - масс - спектрометрический анализ, плёнка HTOSP содержит меньше примесей. органические примеси в плёнке OSP также обладают свойствами свариваемости пленки в процессе обработки обратного потока и возвращают изменение цвета. Коджи Саэки [5] сообщил, что из-за более низкой плотности ионов меди на поверхности мембраны OSP полимеризация на поверхности пленки слабее, чем полимеризация на дне пленки. автор статьи считает, что Авторские золыше на поверхности экранов ОСП. в процессе орошения, больше ионов меди перемещаются с частями пленки на поверхности, Таким образом, возможность реакции с не реагирующими на поверхности золами, защита от окисления меди. повышение летучести алкилбензола - имидазола HT, распространенного в мембране HTOSP, повышает вероятность реакции на ионы меди, переносятся из незначительного количества в опасный слой, таким образом, уменьшение окисления меди в процессе орошения. XPS может отражать перенос медных ионов с остаточным слоем воспламенения, таким образом, уменьшение окисления меди в процессе орошения. XPS может отражать перенос медных ионов с остатками пламени на слое.

2.Термогравиметрический анализ (ТГА)
Термогравиметрический анализ (ТГА) измеряет изменение массы веществ в связи с изменениями температуры, обеспечивая возможность выявления изменений качества. в этом эксперименте, термогравиметрический анализ - метод имитации невозвращенных потоков при защите азота, анализ процессов окисления и разложения молекул для мелких и средних частиц в бессвинцовых шлейфах под защитой макроазора. Результаты термогравиметрического анализа показывают, что температура разложения промышленной стандартной пленки OS P составляет 259°C, температура пленки HTOSP составляет 290°C. Хотя температура разложения поли(бензимидазола-цинка) достигает 400°C, фактическая температура разложения пленки HTOSP не может достигать высокой температуры 400°C из-за присутствия поли(бензимидазол-меди) в фильм. Поскольку химический состав стандартной промышленной пленки OSP – поли(бензимидазол-медь), температура разложения пленки составляет всего 259°C. Интересно, что Другая плёнка HTOSP имеет две температуры разложения, 256°C и 356°C, по раскрытию. Причина в том, что эта пленка OSP может содержать железо [6] или из-за постепенного разложения поли(фенилимидазол-железо). результат ТГА. Jian и его коллеги показали, что поли(имидазол-железо) также имеет две температуры разложения, 216°C и 378°C.

3.Фотоэлектронная спектроскопия
Фотоэлектронная спектроскопия использует аналитические методы фотоионизации и рассеивания энергии испускаемых фотоэлектронов для изучения состава и электронного состояния поверхности образца. Энергетические точки связи кислорода (1s), меди (2p) и цинка (2p) показаны в спектре XPS как 532-534эВ, 932 - 934эВ и 1022эВ, по включению. Эта технология может анализировать внешний покровочный состав 10 нм. через анализ, плёнка HTOSP содержит 5.кислород и 0%.безвирцовая проструйная сварка до 24% цинка. После пятикратного бессвинцового орошения содержание кислорода и цинка в пленке HTOSP составляет 6,2% 2 и 0,22%, по содержанию. после 5-го бессвинцового орошения, содержание меди с 0,60% до 1,73%. увеличение ионов меди может быть причиной переноса медных ионов в части процесса орошения на поверхности. Э.К. Changetc [8] также выполнил стандартный анализ поверхности пленок OSP с использованием фотоэлектронной спектроскопии. перед отражением любой составляющей обработкой, содержанием кислорода 5,0%, повышением содержания кислорода до 9,1% и 11%. Обычный SnPb 1 и 3 после обратного течения в воде 0%, по раскрытию. Сообщается, что содержание кислорода в снпб увеличилось до 6.азотная защита и обратный поток после 5%. В экспериментальном эксперименте фотоэлектронный спектр показывает, что содержание кислорода в стандартной плёнке OSP увеличилось до 12,5 раз без свинца обратного потока 5%. поэтому, до и после 5 раз без свинца обратного тока, содержание кислорода увеличилось на 7,5%, больше, чем 1,содержание кислорода в мембране HTOSP увеличилось на 2%. свариваемость меди во многом зависит от окисления меди и плотности поглощения флюса. по сравнению со стандартной плёнкой OSP, HTOSP обладают большей теплостойкостью. после 5 - го бессвинцового орошения, анализ цвета показывает, что плёнка HTOSP практически не изменяет цвет, А отраслевая стандартная плёнка OSP заметно изменяет цвет. Результаты цветового теста сравнимы с результатами анализа XPS.

4.Испытание на паяемость
Испытания баланса смачиваемости олова показывают, что после многократного бессвинцового оплавления проплавляемость диафрагмы HTOSP выше Существующего отраслевого стандарта 0 S P. Это соответствует термостойкости пленки HTOSP. с избыточным объемом невозобновляемых потоков, T. (timetozero) будет постепенно увеличиваться, Но абсорбция олова постепенно уменьшается. Однако после 7-го бессвинцового орошения плёнка ХТОСП сохраняет хорошую свариваемость. при появлении признаков постепенное увеличение силы сдвига до 25 Н. Вследствие того, что срез зависит от поперечного сечения между срезами, результат будет заключаться в зависимости от формы паяного шара и зазора срезом и паяльной тарелкой. автор статьи считает, что сила сдвига не ограничивается толщиной слоя OSP, на поверхности меди может быть полностью предотвращено окисление меди.

В заключение
1.Испаряемость алкилбензола-имидазола HT по сравнению с другими OSP-мембранами.

2.сравнение мембраны HTOSP с температурой разложения других тестов OSP.
3.после 5 - го бессвинцового орошения, содержание кислорода в мембране HTOSP увеличилось всего на 1%, а Стандартная плёнка OSP выросла на 7%.5%. одновременно, плёнка HTOSP в основном не изменяет цвета.
4.из - за высокой теплостойкости пленки HTOSP, после 3 - х разовых невозмещенных потоков, Он по - прежнему имеет хорошую свариваемость в пробах на пробивание отверстий и на уравновешивание олова.
5.плёнка HTOSP может обеспечить высокую надежность сварных точек, испытание на сдвиг может доказать такую надежность печатных плат.