干冰處理切割側(cè)壁試驗
發(fā)布時間：2022-08-30 所屬分類：【DSjet技術(shù)】閱讀：1346
試驗使用的干冰產(chǎn)生設(shè)備，噴射速度范圍為 0~160 mm/s，噴射壓力范圍為 0~0.6 MPa，噴射角度范圍為 0~90。圖 1 為本實驗樣品的側(cè)面示意圖，塑封體樣品通過真空吸附固定不動，由于封裝體的切割分離過程只對其側(cè)壁表面噴附雜質(zhì)，上表面基本不受影響，所以設(shè)定封裝體側(cè)壁表面為干冰作用面，干冰噴嘴與封裝體呈一定角度按照給定速度和路徑噴射干冰。實驗用封裝體塑封料的主要添加劑為二氧化硅， 質(zhì)量分數(shù)為 80%，二氧化硅顆粒大小約為 25 ?m。整個封裝體中，環(huán)氧樹脂的厚度為 825 m。
樣品印制電路板 PCB 中包含 8 層 Cu 布線，PCB 整體厚度為 0.32 mm，每層銅厚度為 0.02 mm。本實驗所用的系統(tǒng)級封裝體均采用相同的切割條件進行分離，保證干冰處理前封裝體表面原始狀態(tài)相同。
使用Keyence VR 2000 進行封裝體表面粗糙度測量，同時使用 Horiba EMAX 進行 EDX 成分分析以探究雜質(zhì)去除情況。
塑封環(huán)氧樹脂、印刷電路板（PCB）銅層之間的填充材料都不含 Cu，但是在切割分離過程中會產(chǎn)生含 Cu 雜質(zhì)粘附到切割側(cè)壁表面，所以實驗以 Cu 含量代表粘附到切割側(cè)壁的雜質(zhì)含量。封裝體在切割時，PCB 的阻焊層會存在微小裂紋，阻焊層受到外力沖擊后有沿微裂紋方向裂開破損的風險，因此本實驗在研究干冰對封裝體側(cè)壁表面雜質(zhì)去除能力的同時， 也要考慮對阻焊層的影響。阻焊層的破損程度與單位時間到達表面的干冰數(shù)量有關(guān)，影響干冰處理綜合效果的關(guān)鍵參數(shù)有噴射角度、清潔速度和噴射壓力。
為了探究干冰處理對雜質(zhì)去除量和阻焊層破損影響的規(guī)律，并獲得最優(yōu)的處理效果，實驗采用單一變量法驗證：每組試驗樣本量為 5 件，分別對噴射壓力、噴射角度和清洗速度進行分析。噴射壓力主要影響作用到側(cè)壁上的干冰的速度和數(shù)量，保證其余參數(shù)不變的情況下，改變噴射壓力為 0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 MPa，對相同初始狀態(tài)的側(cè)壁表面進行處理；干冰作用速度代表了干冰噴嘴單位時間移動的距離，主要影響單位時間內(nèi)作用在切割側(cè)壁干冰數(shù)量，將移動速度（10~100 mm/s）分 10 組；噴射角度會影響干冰作用側(cè)壁沖擊力的方向與大小，將噴射角度（10~ 90）分 9 組進行試驗。對每組實驗樣品干冰處理后的表面雜質(zhì)含量和粗糙度進行測量，并統(tǒng)計阻焊層破損的數(shù)量，通過 SEM 形貌分析各參數(shù)對表面處理的作用機理。
