Definīcija un principsOSP process
OSP ir organiskā lodēšanas maska, kas pazīstama arī kā vara aizsarglīdzeklis. Vienkārši sakot, OSP process ir organiskas plēves audzēšana uz tīras tukšas vara virsmas, izmantojot ķīmiskas metodes. Šim plēves slānim ir oksidācijas izturība, karstuma triecienizturība un mitruma izturība, kas var aizsargāt vara virsmu no turpmākas rūsēšanas normālos apstākļos. Princips ir balstīts uz ķīmisko saiti. Kā piemēru ņemot parasto azola OSP, imidazola gredzens alkilbenzimidazola organiskajos savienojumos var veidot koordinācijas saiti ar vara atomu 3d10 elektroniem, tādējādi veidojot alkilbenzimidazola vara kompleksus. Pārklāšanas procesā vispirms tiek pārklāts pirmais slānis, kas adsorbē varu. Pēc tam otrais organisko pārklājumu molekulu slānis savienojas ar varu, un šis process tiek atkārtots, līdz veidojas divdesmit vai pat simtiem organisko pārklājumu molekulu struktūra. Visbeidzot, uz vara virsmas veidojas aizsargslānis, kura biezums parasti ir no 0,2-0,5 µm. Turklāt, pateicoties van der Vāla pievilcībai starp garo-ķēžu alkilgrupām un benzola gredzeniem, šai aizsargplēvei ir laba karstumizturība un augsta sadalīšanās temperatūra. Turpmākajā augstas temperatūras metināšanas vidē šo aizsargplēvi var viegli un ātri noņemt ar plūsmu, ļaujot atklātajai tīrai vara virsmai ļoti īsā laika periodā savienoties ar izkausētu lodmetālu, veidojot stingru lodēšanas savienojumu.
Materiāli OSP procesam
OSP ir trīs galvenie materiālu veidi: kolofonija, aktīvie sveķi un azols. Pašlaik plaši izmantotie ir azola OSP. Azola OSP ir veikti aptuveni 5 paaudžu uzlabojumi, kas tiek nosaukti par BTA, IA, BIA, SBA un jaunāko APA. Azola savienojumi pieder pie slāpekli -saturošiem organiskiem savienojumiem, piemēram, benzotriazola un imidazola organiskajām kristāliskajām bāzēm. Tie var labi pielipt pie kailām vara virsmām un tiem ir specifiskums, tikai adsorbējot varu, nevis uz izolācijas pārklājumiem, piemēram, lodēšanas masku. Starp tiem benzotriazols uz vara virsmas veidos molekulāri plānu plēvi. Montāžas procesā, it īpaši lodēšanas laikā, šī plānā kārtiņa noteiktā temperatūrā var iztvaikot; Aizsargplēve, ko veido imidazola organiskā kristāliskā bāze uz vara virsmas, ir biezāka nekā benzotriazolam, un tā var izturēt vairāk termisko ciklu montāžas procesā.
OSP tehnoloģijas process
Iepriekšēja apstrāde:
Eļļas noņemšana: šis solis ir ļoti svarīgs, lai noņemtu piesārņotājus, piemēram, oksīdus, pirkstu nospiedumus un taukus, kas var palikt uz vara virsmas iepriekšējā procesa laikā, tādējādi iegūstot tīru vara virsmu. Izmantojot specializētus attaukošanas līdzekļus, ķīmisku reakciju rezultātā no vara virsmas tiek noņemti piemaisījumi, piemēram, eļļas traipi, nodrošinot labu pamatu turpmākajiem procesiem.
Mikrokorozija: mikrokorozijas galvenā funkcija ir noņemt stiprākos oksīdus uz vara virsmas un veidot vienmērīgi gaišu un raupju vara virsmu. Šāda nedaudz raupja virsma var veicināt labāku saķeri un smalkāku pēc tam audzētās OSP plēves vienmērīgumu. Dažādi mikro kodināšanas risinājumi var izraisīt atšķirīgu raupjumu uz vara virsmas, kas savukārt ietekmē vara virsmas spīdumu un krāsu pēc plēves veidošanās, jo raupjums var mainīt refrakcijas koeficientu un gaismas leņķi. Parasti tiek izmantots mikrokodināšanas šķīdums, kas satur specifiskas sastāvdaļas, un apstrādes laiks un temperatūra tiek kontrolēta, lai iegūtu precīzus mikrokodināšanas efektus.
Skābes mazgāšana: Skābes mazgāšanas funkcija ir rūpīgi noņemt atlikumus uz vara virsmas pēc mikrokorozijas, nodrošinot vara virsmas tīrību un radot apstākļus nākamā procesa vienmērīgai norisei. Kodināšanas šķīdums var neitralizēt un izšķīdināt piemaisījumus, kas var palikt mikro kodināšanas procesā, vēl vairāk optimizējot vara virsmas stāvokli.
Plēves veidošana: iegremdējiet iepriekš apstrādāto iespiedshēmas plati šķīdumā, kas satur imidazola savienojumus un citas piedevas. Piemērotos temperatūras, koncentrācijas un laika kontroles apstākļos azola savienojumi reaģē ar vara virsmu, veidojot caurspīdīgu, blīvu un viendabīgu organisko lodēšanas masku uz vara virsmas. Šis ir OSP procesa pamatsolis, kam nepieciešami stingri risinājuma parametri. Pat nelielas izmaiņas šajos parametros var ietekmēt plēves veidošanās kvalitāti un biezumu.
pēc-apstrāde
Mazgāšana ar ūdeni: pēc plēves veidošanās iespiedshēmu plates ir jāmazgā ar ūdeni, īpaši dejonizētu ūdeni, lai no virsmas noņemtu atlikušos šķīdumus un piemaisījumus. Ūdens pH vērtība pēc mazgāšanas ir stingri jākontrolē virs 2,1, lai nepieļautu, ka pārāk skābais mazgāšanas šķīdums nokož un neizšķīdina OSP plēvi, kā rezultātā veidojas nepietiekams biezums.
Žāvēšana: Lai nodrošinātu, ka pārklājuma slānis uz dēļa un caurumu iekšpusē ir sauss, parasti ieteicams izmantot karstu gaisu 60-90 ° C temperatūrā apmēram 30 sekundes. Tomēr temperatūra un laiks var atšķirties atkarībā no OSP materiāla, un tie ir jāpielāgo atbilstoši faktiskajai situācijai. Ar žāvēšanas apstrādi OSP plēve tiek stingri piestiprināta pie vara virsmas, pabeidzot visu OSP procesu.
OSP procesa priekšrocības
Ievērojama izmaksu efektivitāte{0}}: salīdzinot ar dažām virsmas apstrādes metodēm, kurās izmanto dārgmetālus vai sarežģītus procesus, piemēram, bezelektroniskā niķeļa pārklājumu/iegremdējamo zeltu, OSP procesam ir zemākas izmaksas. Tam nav nepieciešamas dārgas iekārtas, materiālu izmaksas ir salīdzinoši zemas, un process ir salīdzinoši vienkāršs, samazinot enerģijas patēriņu un darbaspēka izmaksas ražošanas procesā. Tas ir ļoti piemērots liela mēroga-ražošanai, un tam ir acīmredzamas priekšrocības izmaksu ziņā jutīgās jomās, piemēram, plaša patēriņa elektronikā.
Laba metināšanas veiktspēja: ar OSP apstrādātajai vara virsmai ir laba metināmība sākotnējās metināšanas laikā, nodrošinot lodēšanas savienojumu integritāti un uzticamību. Lodēšanai bez svina- tā veiktspēja ir tikpat lieliska. Tā kā lodēšanas laikā OSP plēvi var ātri noņemt ar plūsmu, ļaujot lodēt tieši pie vara, un iegūtajam vara alvas intermetāliskajam savienojumam ir spēcīga savienojuma izturība.
Augsts virsmas līdzenums: īpaši plānas OSP plēves dēļ apstrādātā iespiedshēmas plate var saglabāt labu līdzenumu. Tas ir ļoti izdevīgi ierīcēm ar augstām montāžas prasībām, piemēram, integrālajām shēmām ar smalku soli iepakojumu, kas var efektīvi izvairīties no metināšanas defektiem, ko izraisa nelīdzenas virsmas.
Vides priekšrocības: OSP procesā netiek izmantoti toksiski vai smago metālu materiāli un tas atbilst vides noteikumiem. Mūsdienu pasaulē, kas arvien vairāk apzinās vidi, šī priekšrocība padara OSP tehnoloģiju konkurētspējīgāku elektroniskās ražošanas nozarē.
OSP procesa ierobežojumi
Ierobežots glabāšanas laiks: OSP plēve pakāpeniski zaudēs savu aizsargājošo efektu, ilgstoši pakļaujot to nelabvēlīgai videi, izraisot vara virsmas oksidāciju un ietekmējot metināšanas veiktspēju. Parasti OSP apstrādātās iespiedshēmas plates ir jāizmanto 6 mēnešu laikā pēc izgatavošanas. Un uzglabāšanas procesā OSP virsma nedrīkst nonākt saskarē ar skābām vielām, un temperatūra nedrīkst būt pārāk augsta, pretējā gadījumā OSP iztvaiko.
Slikta mehāniskā izturība: OSP plēves slānis ir ļoti plāns un tam ir zema mehāniskā izturība, tāpēc to ir viegli saskrāpēt vai sabojāt ražošanas un apstrādes laikā. Kad plēves slānis ir bojāts, vara virsma viegli oksidējas, pakļaujot to gaisa iedarbībai, kas samazina metināšanas kvalitāti. Tāpēc ekspluatācijas un transportēšanas laikā ir jāievēro īpaša piesardzība un jāveic atbilstoši aizsardzības pasākumi.
Grūtības testēšanā un apkopē: OSP plēves caurspīdīgās un bezkrāsainās būtības dēļ ir salīdzinoši grūti pārbaudīt un vizuāli atšķirt, vai iespiedshēmas plate ir pārklāta ar OSP. Metināšanas procesā ir nepieciešama spēcīgāka plūsma, lai pilnībā likvidētu aizsargplēvi, pretējā gadījumā tas var viegli izraisīt metināšanas defektus. Turklāt pats OSP nav -vadošs un nav piemērots noteiktiem lietojuma scenārijiem, kuriem nepieciešama īpaša elektriskā veiktspēja. Imidazola OSP gadījumā izveidotā biezā aizsargplēve var ietekmēt arī elektrisko testēšanu.
OSP procesa pielietojuma scenāriji
Sadzīves elektronikas jomā OSP tehnoloģija tiek plaši izmantota daudzu plaša patēriņa elektronikas produktu, piemēram, mobilo tālruņu, planšetdatoru, klēpjdatoru, tālvadības pults, rotaļlietu un vienkāršu kalkulatoru, iespiedshēmu plākšņu ražošanā. Šie produkti parasti tiek ražoti masveidā-, ievērojot stingru izmaksu kontroli un mērenas veiktspējas prasības. OSP tehnoloģijas izmaksu priekšrocības, laba metināšanas veiktspēja un gluda virsma lieliski atbilst šīm vajadzībām.
Produkti ar lielām telpas prasībām: OSP tehnoloģijai ir arī unikālas priekšrocības dažās mazās elektroniskās ierīcēs, kurām ir ārkārtīgi lielas telpas prasības, piemēram, mikrosensoros, mazos Bluetooth moduļos, valkājamās ierīcēs utt. Tā var saglabāt iespiedshēmas plates virsmas līdzenumu, kas ir izdevīgi, lai ierobežotā telpā panāktu augsta-blīvuma shēmas izkārtojumu.