PCB中耐高温有机可焊保护剂成膜机理及性能研究

摘要

印制电路板铜焊盘表面生成耐高温有机可焊保护剂（HT-OSP）膜是克服无铅高温回流焊工艺并获得良好焊点的关键。选用2-[（2,4-二氯苯基）甲基]-1H-苯并咪唑(C₁₄H₁₀Cl₂N₂)作为成膜剂,在铜层表面生成了HT-OSP膜。理论计算结合对比实验,研究C₁₄H₁₀Cl₂N₂分子与Cu原子反应生成HT-OSP膜机理。基于量子化学密度泛函理论,模拟C₁₄H₁₀Cl₂N₂分子与Cu⁺之间的络合反应;利用红外光谱对HT-OSP膜中的特征官能团进行表征;借助X射线光电子能谱测试HT-OSP膜中Cu元素的化合价;设计对比实验分析Cu²⁺对生成HT-OSP膜的影响。结果表明:HT-OSP膜生成机理是C₁₄H₁₀Cl₂N₂分子与Cu原子发生反应生成HT-OSP膜并沉积在铜层表面,Cu²⁺通过络合反应促进HT-OSP膜生长。另外,HT-OSP膜的分解温度高达531℃,HT-OSP膜保护的铜层放置在自然环境中180天没有被氧化,证明HT-OSP膜具有优异的耐热性和抗氧化性。

关键词

表面处理技术 / 耐高温有机可焊保护剂 / 成膜机理 / 密度泛函理论 / 印制电路板