干冰噴射壓力對表面質(zhì)量的影響
發(fā)布時間：2021-01-06 所屬分類：【DSjet技術(shù)】閱讀：1535
本實驗樣品所采用的分離方式為激光切割，激光在切割封裝體時，激光產(chǎn)生瞬間的高溫將環(huán)氧樹脂和PCB 材料氣化形成切割溝槽，PCB 中主要的金屬元素 Cu 在切割過程中氣化為 Cu 蒸氣并噴濺到樣品側(cè)壁面上，經(jīng)過濺渡屏蔽層工藝受到高溫作用后又極易脫落，并且 Cu 雜質(zhì)顆粒鑲嵌到塑封料的表面結(jié)構(gòu)空隙中，降低了切割側(cè)壁的粗糙度。
切割分離后的封裝體側(cè)壁上，塑封料和 PCB 區(qū)域的粗糙度 Ra 分別為 7.92 ?m 和 8.93 ?m。經(jīng) EDX 檢測，塑封料區(qū)域和 PCB 區(qū)域的初始Cu 雜質(zhì)含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）分別為 1.22%和 30%。
干冰處理技術(shù)原理為：通過壓縮空氣的流動，加速干冰顆粒以高速撞擊材料表面雜質(zhì)，雜質(zhì)因為突然降溫而脆化，同時溫度極低的干冰氣體進(jìn)入出現(xiàn)裂縫的雜質(zhì)層內(nèi)部，干冰因升華使體積迅速膨脹，并將破碎的污染物從物體表面帶走。
噴射壓力是通過影響干冰爆破力和材料受到的瞬間沖擊力對材料表面處理效果產(chǎn)生重要影響，噴射壓力越大，材料表面單位面積受到的瞬間沖擊越大， 對表面粘附雜質(zhì)的去除效力越強(qiáng)，但是 PCB 受到的沖擊過大時，切割過程造成的微裂紋將沿著噴射方向瞬間擴(kuò)展甚至脫落，嚴(yán)重時將暴露 PCB 內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，造成產(chǎn)品報廢。
圖 3a 為實驗得出的不同噴射壓力對塑封區(qū)域和 PCB 區(qū)域雜質(zhì)去除量的影響規(guī)律， 可以看出隨著噴射壓力的增大，Cu 雜質(zhì)含量逐漸減少，但是隨著壓力的繼續(xù)增加，當(dāng)壓力大于 0.2 MPa 時，塑封料區(qū)域的雜質(zhì)含量下降不明顯，PCB 區(qū)域的雜質(zhì)含量在壓力大于 0.3 MPa 后才基本維持穩(wěn)定。從Cu 雜質(zhì)含量的下降程度分析可得，干冰處理主要對PCB 區(qū)域的雜質(zhì)去除效果明顯，在壓力為 0.4 MPa 時， PCB 區(qū)域的 Cu 雜質(zhì)含量由最初的 30%降至 2.06%， PCB 表面的雜質(zhì)基本去除。
圖 3b 為阻焊層受噴射壓力的影響結(jié)果，結(jié)果表明在壓力小于 0.4 MPa 時，干冰作用對組焊層的影響幾乎可以不考慮，但是當(dāng)干冰壓力超過 0.3 MPa 時，阻焊層破損不良比例隨著壓力的增加會迅速上升。由此可以得出，噴射壓力在0.2~0.4 MPa 之間，可以獲得阻焊層破損和去除雜質(zhì)之間的平衡。
