PCB Blogu - PCB kopyalama tahtasındaki OSP film in in çalışması

Elektronik endüstriyenin önlemlerini yasaklamak için acil ihtiyaçlarını yerine getirmek için, ... Bastırılmış devre tahtaları industry is shifting the surface treatment from hot air leveled tin spray (tin-lead eutectic) to other surface treatments, including organic protective film (OSP), Gümüş gümüş, Kıpırdam kalesi ve elektrik olmayan nikel kıpırdamı altın. OSP filmlerinin en iyi seçim olduğu düşünülüyor., işlem kolaylaştırması, ve düşük operasyon maliyeti. Mükemmel bir askerlik yüzünden, simplicity and low cost of OSP (Organic Solderable Protective Film), en iyi yüzeysel tedavi süreci olarak. Bu gazetede, thermal desorption-gas chromatography-mass spectrometry (TD-GC-MS), thermogravimetric analysis (TGA) and photoelectron spectroscopy (XPS) were used to analyze the related heat resistance properties of the new generation of high temperature OSP films. Gas chromatography tested the small molecular organic components that affect the solderability in the high temperature OSP film (HTOSP), Ve aynı zamanda, yüksek sıcaklık OSP filminde alkil benzimidazol-HT'nin çok küçük bir volatilik olduğunu gösterdi.. TGA verileri, HTOSP filminin şimdiki endüstri standart OSP filminden daha yüksek bir degradasyon sıcaklığı olduğunu gösterdi.. XPS verileri, yüksek sıcaklığın OSP'nin oksijen içeriğinin sadece 5 kişiden sonra yaklaşık %1 arttığını gösterdi.. Yukarıdaki gelişmeler, endüstriyel önlük özgür solderliğin ihtiyaçlarıyla doğrudan bağlantılı..

OSP filmleri kullanıldı Bastırıldı devre tahtaları birçok yıl boyunca organometalı polimer filmleri, bakra ve zink gibi değişiklik metal elementleri olan azol reaksiyonu tarafından oluşturulmuş. Çoğu araştırmalar metal yüzeylerinde azollerin korozyon engelleme mekanizmasını ortaya çıkardı.. G.P.Brown successfully synthesized organometallic polymers of benzimidazole and copper(II), zinc(II) and other transition metal elements, and described the excellent high temperature resistance properties of poly(benzimidazole-zinc) by TGA. G.P.Brown's TGA data show that the degradation temperature of poly(benzimidazole-zinc) is as high as 400°C in air and 500°C in nitrogen protective atmosphere, while the degradation temperature of poly(benzimidazole-copper) is only 250°C. The recently developed new HTOSP film is based on the chemical properties of poly(benzimidazole-zinc) and thus has excellent heat resistance. OSP filmleri genellikle organometalik polimer ve organ küçük moleküllerden oluşur., Şişko asit ve azol gibi, belirti sırasında. Organometalik polimerler gerekli korozyon direniyetini sağlar, baker yüzey adhesion, ve OSP yüzeysel zorluk. Organometalik polimer'in düşürme sıcaklığı, soğuk özgür işlemle karşılaşmak için önümüzlü solucinin erime noktasından daha yüksek olmalı.. Yoksa..., OSP filmi ilk özgür süreç sonrasında. OSP filmlerin degradasyon sıcaklığı genellikle organometalik polimerlerin sıcaklık dirençliğine bağlı.. Bakar antioksidant aktivitesini etkileyen başka bir önemli faktör, azol bilgisayarların boğulmasıdır., benzimidazol ve fenilimidazol gibi. OSP filminin küçük molekülleri ilk özgür refloz süreci sırasında ortaya çıkıyor., bu yüzden bakıcının oksidasyon saldırısını etkileyip. The thermal resistance of OSP can be scientifically demonstrated using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), thermogravimetric analysis (TGA), and photoelectron spectroscopy (XPS).

1. Analysis by gas chromatography-mass spectrometry
The copper panels tested were coated with: a) a novel HTOSP film; b) sanayi standart OSP filmi and; c) another industrial OSP film. Yaklaşık 0.74-0.79 mg OSP filmi bakra tabakasından kaçırıldı.. Ne kaplı bakra plakaları, ne de sıkıştırılmış örnekler, ne bir refazlı tedavi altına alınmadı.. H/P6890GC/MS aracı bu deneyde kullanıldı, fıçı olmadan bir şirce kullanıldı.. Şifreler boş şiltekler injeksi odasında doğrudan sıkı örnekleri çökebilir. Şifreler boşaltılmış çantalar, küçük camdan benzin hromatografiğin iç odasına örnekler gönderebilir.. Taşıyan gazı sürekli soğuk organikleri GC sütununa koleksiyon ve ayrılmak için sürekli getirir.. Örneğini sütunun üstüne koymak sıcak deşörtünün etkileşimli kopyalamasını sağlar.. Sürüp edilecek kadar örnek olduğundan sonra, benzin hromatografisi çalışmaya başladı.. Bu deneyde, a RestekRT-1 (0.25 mmidñ30m, film thickness of 1.0μm) gas chromatography column was used. Gas hromatografik sütunun ısınma program ı: 35°C'de 2 dakika sonra ısınma., sıcaklık 325°C'e yükseldi., ve ısınma oranı 15°C'di./min. Thermal deşirme koşulları: 250°C'de 2 dakika ısındıktan sonra. Toplu/Ayrılmış volaklı organik birleşmelerin yüklük oranlarını 10-700 daltonun menzilinde kütle spektrometriyle keşfettiler.. Bütün küçük organik moleküllerin tutuklama zamanları da kaydedildi..

2. Thermogravimetric Analysis (TGA)
Likewise, yeni HTOSP filmi, an industry standard OSP film, Bir başka sanayi OSP filmi örneklerde, saygı olarak. Yaklaşık 17..0 mg OSP filmi materyal testi örneği olarak bakra tabakasından çarpıldı.. Ne örnek, ne de film, TGA testlerinden önce hiçbir liderli refloz tedavisine uygulanmayabilir.. TGA testleri TA Araçlarından 2950TA kullanarak nitrogen koruması altında yapıldı.. Operasyon sıcaklığı 15 dakika boyunca oda sıcaklığında tutuldu ve sonra 10°C hızında 700°C'e yükseldi./min.

3. Photoelectron Spectroscopy (XPS)
Photoelectron Spectroscopy (XPS), also known as Electron Spectroscopy for Chemical Analysis (ESCA), kimyasal yüzey analiz metodu. XPS 10 nm boyunca kaplama yüzeyinin kimyasal oluşumu ölçüyor.. HTOSP filmi ve endüstri standart OSP filmi bakra tabağında örtülmüştü ve sonra beş lider özgür refloze altına alındı.. HTOSP filmi daha önce ve yeniden tedavi ettikten sonra XPS tarafından analiz edildi; sanayi standart OSP filmi, beş lider özgür refloz filminden sonra XPS tarafından analiz edildi., ve kullanılan araç VGESCALAB Mark II idi..

4. Through Hole Solderability Test
Through-hole solderability testing is performed using Solderability Test Boards (STVs). A total of 10 solderability test board STV arrays (4 STVs per array) were coated with a film thickness of approximately 0.35 μm, 5 STV tablosu HTOSP filmiyle kaplanmış ve diğer 5 STV tablosu endüstri standart OSP filmiyle kaplanmış.. Kaplanmış STV'ler sonra yüksek sıcaklık serisine, soğuk pasta refloz fırınında serbest refloz tedaviler. Her teste şartı 0 dahil edildi., 1, 3, 5 veya 7 sonraki refloji. Her refloz test durumu için membrane başına 4 STV vardı.. Kıpırdama sürecinden sonra, Tüm STV yüksek sıcaklık ve soğuk dalga çözmesi için işlenmiş. Bütün STV'leri kontrol etmek ve delikler arasından doğru doldurulmuş sayıları hesaplamak üzere delikten çöplüklenebilir.. Deli kabul edilmesi için kriterim, sol doldurması delikten yukarıya ya da delikten yukarıya kadar doldurmalıdır..
Each STV has 1196 through holes:
10milholes-Fourgrids, 100holeseachgridsquareandrou ndpads
20milholes-Fourgrids, 100holeseachgridsquareandrou ndpads
30milholes-Fourgrids, 100holeseachgridsquareandrou ndpads

5. Test solderability by tin-dipping balance
The solderability of the OSP film can also be determined by a dip tin balance test. Tüpürme deneme örneğinde HTOS P film uygulayın, 7 kere soğuk reflozu, Tpeak=262â‚. BTUTRS ile birleşmiş bir IR ile birleştirilen refloz süreci havada gerçekleştirildi./konvektör reflo fırın. IPC'e göre silme dengesi testi yapıldı/EIAJ-STD-003A Bölüm 4.3.1.4, "Robotic Process Systems" otomatik dip balance testi kullanarak, EF- 8000 flux, temiz flux, ve SAC305 alloy solder.

6. Welding bond strength test
Weld bond strength can be measured by shear force. The BGA pad test board (0.76mm in diameter) was coated with HTOSP films with thicknesses of 0.25 ve 0.48 μm, ve 262ÂC'de üç kere soğuk refloz tedavi edildi.. Sırf yapıştığı yerlere ayrılmıştır., the solder balls are SAC305 alloy (0.76mm diameter). DagePC-400 adhesion testeri 200 I¼m boyutlu bir oranla yapıldı./Gördün mü?.

Results and Discussion
1. Gas chromatography-mass spectrometry
Gas chromatography-mass spectrometry can detect the volatility of organic components in OSP films. Endüstri'deki farklı OSP ürünlerinde imidazol ve benzimidazol dahil farklı azol içeriyor.. HTOSP membraneleri için Alkylbenzimidazol, Standart OSP membraneleri için alkilbenzimidazollar, benzin hromatografi sütunda ısındığında diğer OSP membraneleri için fenililimidazollar volatilize. Organometalik polimerler ortaya çıkmadığından beri, gaz hromatografi-kütle spektrometri metal-polimerizli azolleri tanımayamaz. Bu yüzden..., gaz hromatografi kütle spektrometri sadece metallerle tepki vermeyen azol ve diğer küçük molekülleri tanıyabilir.. Küçük volaklı moleküller genelde GC sütundaki aynı ısınma ve gaz akışı koşulları altında daha uzun sürdürülür.. Standart OSP membranesi için alkil benzimidazolun ve diğer OSP membranesi için fenil imidazolun yaşamı zamanı 19 yaşındaydı..0 min, HT alkil benzimidazolun doğuştuğunu gösteriyor.. Üç OSP filmlerin arasında gaz hromatografi kütle spektrometri, HTOSP filmi daha az pisliğe sahip. OSP filmlerinde organik kirlilikler, yeniden işleme s ırasında film'in solderliğini de etkileyebilir ve sözleşme sebebi olabilir.. It was reported by Koji Saeki [5] that due to the lower copper ion density on the OSP membrane surface, yüzeydeki polimerize reaksiyonu membranenin altından daha zayıftı.. Bu kağıt yazarları, etkilenmeyen azol hâlâ OSP filminin yüzeyinde kaldığına inanıyor.. Reflow sürecinde, Daha fazla baker ions, altından filmin yüzeysel katına taşınıyor., Bu yüzden yüzeysel kattaki etkilenmeyen azol bileşenlerle tepki vermek için bir fırsat sağlayarak, bu yüzden bakra oksidasyonu engellemek. HTOSP filminde kullanılan alkilbenzimidazol-HT daha az volantır ve bu yüzden a şağıdaki kattan yüzeysel katına taşınan bakra ions ile daha iyi tepki verme şansı var., bu yüzden refloz sürecinde bakra oksidasyonunu azaltmak. XPS aşağı katından yüzeysel katına bakır ions'larını gösterebilir, bu yüzden refloz sürecinde bakra oksidasyonunu azaltmak. XPS aşağı katından yüzeysel katına bakır ions'larını gösterebilir.

2. Thermogravimetric Analysis (TGA)
Thermogravimetric analysis (TGA) measures the mass change of substances due to temperature changes, ve kütle değişikliklerin etkili miktarlı analizi yapabilir. Bu kağıt deneyinde, termometrik analiz, nitrogen koruması altında lider boş reflozu simülasyon metodu., Küçük moleküllerin soyulmasını ve OSP filminin makromoleküllerinin soyulmasını analiz etmek için kullanılır.. TGA sonuçları endüstri standart OS P filminin azalma sıcaklığının 259°C olduğunu gösterdi., HTOSP filminin. Although the degradation temperature of poly(benzimidazole-zinc) is as high as 400 °C, the actual degradation temperature of HTOSP film cannot reach a high temperature of 400 °C due to the presence of poly(benzimidazole-copper) in the film. Since the chemical composition of the industry-standard OSP film is poly(benzimidazole-copper), filmin degradasyon sıcaklığı düşük., Sadece 259°C. İlginç., Başka bir HTOSP filminde iki düşürme sıcaklığı vardı., 256 °C ve 356 °C, saygı olarak. The reason is that this OSP film may contain iron [6], or due to the gradual decomposition of poly(phenylimidazole-iron). F tarafından alınan TGA sonuçları. Jian and his colleagues showed that poly(imidazole-iron) also has two degradation temperatures, 216ÂC ve 378ÂC, saygı olarak.

3. Photoelectron Spectroscopy
Photoelectron spectroscopy utilizes the analytical methods of photoionization and energy dispersion of emitted photoelectrons to study the composition and electronic state of the sample surface. The binding energy points of oxygen (1s), copper (2p) and zinc (2p) are shown in the XPS spectrum as 532-534eV, 932-934eV ve 1022eV, saygı olarak. Bu teknik örneğin 10 nm dışındaki yüzeysel oluşturmalarını sayısal olarak analiz edebilir.. Analiz ile, HTOSP filminde 5 tane var.Yüzde 02 oksijen ve 0.Yüzde 24 cink serbest refloz tedavisi önce. Beş kere soğuk reflozu yaptıktan sonra, HTOSP filminin oksijen ve zink içeriği 6 oldu..% 2 ve 0.22%, saygı olarak. 5 kurşun özgür reflozu ardından, Bakar içeriği 0'den arttı..% 60'a 1.73%. Baker jonların arttığı nedeni, aşağı kattaki baker jonların refleks sürecinde yüzeysel katına götürülmesi olabilir.. E.K. Changetc [8] also performed industry standard surface analysis of OSP films by using photoelectron spectroscopy. Herhangi bir yeniden tedavi etmeden önce, oksijen içeriği 5..0%, Sonra oksijen içeriği 9'a arttı..% 1 ve 11.0% 1 ve 3 konvensyonal SnPb reflowes havada, saygı olarak. Ayrıca SnPb'in oksijen içeriğinin 6'ya kadar arttığını bildirildi..Nitrojen korumasından %5. Bu deneyde, fotoelektron spektroskopyası endüstri standart OSP filminin oksijen içeriğinin 12'e arttığını gösterdi..Yüzde 5 kurşun özgür reflozu ardından 5. Bu yüzden..., 5 kurşun özgür refo'dan önce ve sonra, oksijen içeriği 7'e arttı..5%, 1'den daha büyük.HTOSP film in in oksijen içeriğinin %2 arttığı. Bakarın çözümleme performansı büyük ölçüde bakar oksidasyonun derecesine ve kullanılan fluksinin gücüne bağlı.. Bu yüzden..., XPS tarafından ölçülenen oksijen içeriği OSP filmlerinin sıcaklık dirençliğinin iyi bir gösteridir.. Sanayi standart OSP filmiyle karşılaştı., HTOSP'nin daha iyi ısı dirençliği var.. 5 kurşun özgür reflozu ardından, sözleşme testi, HTOSP filminin aslında bozmadığını gösterdi., sanayi-standart OSP filmi açık açık açıklaması vardı.. Kıpırdama test sonuçları XPS analiz sonuçlarıyla uyumlu oldu..

4. Solderability Test
Wetting tin balance tests show that after multiple lead-free reflows, HTOSP filminin çukurlardan uzaklaştırılabiliği şu anda endüstri standart 0 S P filminden daha yüksektir.. Bu, HTOSP filminin sıcaklık dirençliğine uyumlu.. Yüksek serbest zamanların artması ile, T. (timetozero) will gradually increase, Ama kalın ıslak gücü yavaşça azaltır.. Ama..., HTOSP filmi, 7 kilo özgür reflozu döngüsünden sonra mükemmel soldağılığını korumaya devam etti.. Kıpırdama testi, kıpırdam gücünün yavaşça arttığını ve 25N noktasına ulaştığını gösterdi.. Kuvvetli gücünün çarpma bölümüne bağlı olduğundan beri, Sonuçlar çöplük topunun şeklinde ve çöplük ve çöplük arasındaki boşluklara bağlı olacak.. Bu kağıt yazarları, basın gücünün OSP filminin kalıntısıyla sınırlanmadığını düşünüyorlar, bakar yüzeyinin oksidasyona karşı yeterince korunan sürece.

in conclusion
1. HTOSP membraneleri için Alkylbenzimidazol-HT volatiliyeti diğer OSP membraneleri ile karşılaştırıldı..
2. HTOSP filminin değerlendirme sıcaklığı diğer OSP filmlerine karşılaştırıldı..
3. 5 defa kurşun boşaltılmasından sonra, HTOSP filminin oksijen içeriği sadece 1%, sanayi standart OSP filminin 7'e arttığı sürece.5%. Aynı zamanda, HTOSP filmi aslında renk değiştirmez..
4. HTOSP filminin mükemmel ısı direniyetinden dolayı, üç kez daha fazla kırıklığın, hâlâ delik testinde mükemmel bir solderliğini sağlıyor ve kalın dip dengesi testinde.
5. HTOSP filmi yüksek güvenilir çözücü birlikleri sağlayabilir, bu güveniliği kanıtlayabilir. PCB tahtası.