适用于无铅制程的新一代耐高温OSP膜之性能及表征

摘要

为了满足电子工业对于禁用铅的迫切要求,印刷电路板(PWB)工业正将最后表面处理从热风整平的喷锡(锡铅共晶)转移到其他表面处理,其中包括有机保护膜(OSP)、沉银、沉锡以及化学镍沉金.由于OSP膜的优异可焊性、工艺简单易行以及低操作成本,被认为是最佳的选择.本论文将作为工业标准的现行OSP膜与耐高温、经多次无铅回流后仍保持优异可焊性的新一代OSP膜作对比.此新一代OSP膜与多种无铅合金的兼容性、焊接可靠性、混合金属加工能力、制作的简易性以及生产工艺稳定性将一并讨论.本论文使用热脱附-气相色谱-量谱分析法(TD-GC-MS)、热重量分析法(TGA)以及光电子能谱分析法(XPS)描述新一代耐高温OSP膜的相关耐热特性.气相色谱分析法可以清晰地显示OSP膜上影响可焊性的有机成分及其挥发性.同时,热重量分析数据也说明与现行工业标准的OSP膜相比,新型膜具有更高的降解温度,因此耐高温性更好.XPS显示耐高温OSP经过5次无铅回流后,氧含量仅增加了约1％.综合来说,新型OSP型膜的改进符合无铅焊接性能的工业要求.