铜箔与聚酰亚胺材料“粘结”用镍铬连接镀层

文章摘要： 实际粘合力的确定是按照工业标准90°剥离强度测试而定.测试设备采用1130 Instron系列的Sintech进行测试,以提高运行试开V3.09软件使用效果.并使用10磅负载电池和2英寸/分钟,十字头联轴节运行速度.除非另有它意,通常样品采用铜层厚度为0.7mil,而没有进行任何镀层加厚处理.剥离强度的测量在任何给定的样品板重复测定,测试次数最少三次.在大多数的情况下,剥离强度测试的结果所提供的报告,其数据是多个样品板和重复/或同样的进行检查后的平均值.背面剥离的故障分析是通过使用电子扫描显微镜(SEM)和X-射线光电扫描仪.SEM是Leo(李氏)型号1450VP电子扫描显微镜,

铜箔与聚酰亚胺材料“粘结”用镍铬连接镀层,标签：镀层技术,涂覆工艺,http://www.88dzw.com

       实际粘合力的确定是按照工业标准90°剥离强度测试而定.测试设备采用1130 Instron系列的Sintech进行测试,以提高运行试开V3.09软件使用效果.并使用10磅负载电池和2英寸/分钟,十字头联轴节运行速度.除非另有它意,通常样品采用铜层厚度为0.7mil,而没有进行任何镀层加厚处理.剥离强度的测量在任何给定的样品板重复测定,测试次数最少三次.在大多数的情况下,剥离强度测试的结果所提供的报告,其数据是多个样品板和重复/或同样的进行检查后的平均值.背面剥离的故障分析是通过使用电子扫描显微镜(SEM)和X-射线光电扫描仪.SEM是Leo(李氏)型号1450VP电子扫描显微镜,其压力可调.XPS是使用的物理电子PHI560ESCA/SAM系统装置,采用预应力通过CMA.而XPS的工作是通过使用MgX-射线源,在15KV和300瓦功率的条件下,运行实现外传输数据.

初始粘结力:

       最初材料的剥离强度使用的连接层是NiCr(镍铬)见表1.其表中还包括有的没的连接层,有的使用镍铜合金和铬连接层进行比较.

       初始所采用的所有的样品板,铜层厚度为0.7mil,所采用的下拉力为每英寸4-4.8磅,进行粘结强度测试.大约在1-2磅/英寸大的下拉力值,用于镀层厚度为1.4mil铜的粘结强度测试.所有样品板进行测试时给定的值都高,而在IPC规范6内,对于薄材料规定为2.0磅/英寸,而对厚材料为4.0磅/英寸.所以,良好的粘结强度的产生,主要的是材料进行等离子体处理过.因为在含有氧氛围条件下进行处理,使材料的表面氧的浓度增加(Rfe.7),表面呈现粗糙(Rfe.8)和减少任何低分子重量的成分和表面的挥发(Rfe.9).

       剥离强度的可再现性,大约在± 0.5磅/英寸.使用镍铬(NiCr)和铬(Cr)连接层,两者的铜层厚度相同,进行比较的结果相类似.镍铬加接层的厚度不会影响初始粘结力的变化.所有的的连接层的应用,在剥离强度和无连接层的样品相比较,有了轻微的改善.但还不清楚的是无镍铬连接层和采用蒙乃尔(镍铜合金)的其初始剥离强度相比较更好.

加热老化后的粘结力:

        采用不同的连接层结构的样品板,在空气温度为150℃进行加热老化,见图1.而无采用连接层的样品板其剥离强度随着时间快速降低.大约曝露24小时后,仅仅保持0.6磅/英寸.也就说样品板的剥离强度减小速率,是随着温度的而增加.类似的样品板无连接层的状态下,所有样品板的粘结强度在大约4小时,225℃条件下而减小(Ref.3).

      但是,当所有的样品板采有连接层后,其粘结力都有改善.如采用两种厚度的镍铬连搪层,曝露168小时后,其剥离强度大约2.5磅/英寸.而采用薄的镍铬连接层时,曝露的时间与上述相同的条件下,其剥离强度低显示出大约1磅/英寸.一般的情况,所采用的镍铬连接层不完全相同,而使用铬连接层,但其性能要比采用蒙乃尔(镍铜合金)要好.除曝露很长时以外,经过观察的介于样品板采用不同镍铬连接层的厚度其差异很小.低的剥离强度的样品板连接层厚度为50A,在曝露168小时其显示的数据可以说明之.

      金属面和层压板面的镍铬连接层的厚度为50A和200A的样品板,其背面剥离的原因通过XPS进行分析.该种类型的样品板包括曝露在150℃,时间为168小时和这种类型的样品板在任何条件下不曝露.在这种情况下,自然有助于分析和确定剥离的部位置和剥离强度减小.

        两种非曝露的样品板故障发生在聚酰亚胺表面,主要呈现在信号导线表面存在含有碳,氮和氧而使背面剥离所存在的条件分析.发现该表面没有金属连接层.这种类型构成是早期研究使用其它连接层(Ref.3).

        两种关键性的特征,就是在分析经过加热老化样品板出现背面剥离的情况.两种金属面背面剥离显示,较低的镍和铬在添加有碳,氧和氮百分率(＜3.3%).而且故障的出现往往主要的发生在聚酰亚胺材料上,并且还发觉和提出是发生在镍和铬的金属界面(拔拉力)或薄的聚酰亚胺粘结剂PI.  

       其次,发现铜在两个导线面(＜3.3%)和聚酰亚胺面(0.4%)采用镍铬连接层厚度为50A样品背面剥离.这些样品板进行观察发现不同铜层量,通过连接层直到聚酰亚胺材料上却变化轻微.但发现在另外一个无铜样品上,背面剥离的镍铬连接层曝露后其厚度为200A.并且认为契在不同量的铜对背面剥离无有影响.

上一页  [1] [2] [3] [4]  下一页