OSP的制造工藝及涂有OSP的PCB的存儲要求

印刷電路板（PCB）上的電氣連接取決于銅的導(dǎo)電性。然而，作為活性化學(xué)物質(zhì)，銅在暴露于大氣濕度時(shí)往往會被氧化，從而導(dǎo)致可能在高溫焊接中發(fā)生的問題，這對于安裝在PCB上的元件和最終產(chǎn)品的可靠性是不利的。因此，表面處理有兩個(gè)關(guān)鍵職責(zé)：保護(hù)銅不被氧化，并在PCB上組裝元件時(shí)提供高可焊性表面。

板材表面處理可分為不同的分類關(guān)于不同的技術(shù)和涉及的化學(xué)物質(zhì)：HASL（熱風(fēng)焊接平整），浸錫/銀，OSP，ENIG和ENEPIG等。在所有的表面處理中，OSP由于其低成本和環(huán)境友好的特性而變得越來越普遍，這增加了我們更好地理解它的必要性。這就是本文旨在告訴您的內(nèi)容。

OSP簡介

OSP是“有機(jī)可焊性防腐劑”的縮寫，它也被稱為反玷污。它指的是通過吸附在清潔和裸銅上產(chǎn)生的一層有機(jī)面漆。一方面，這種有機(jī)面漆能夠阻止銅被氧化，熱沖擊或潮濕。另一方面，在后面的焊接過程中必須通過焊劑很容易地消除它，這樣暴露的清潔銅可以與熔化焊料連接，從而可以在極短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生焊點(diǎn)。

施用的水基化合物屬于唑類，例如苯并三唑，咪唑和苯并咪唑，它們?nèi)课皆阢~表面上，它們與銅原子之間形成配位，導(dǎo)致膜的產(chǎn)生。就膜厚度而言，通過苯并三唑制成的薄膜是薄的，而通過咪唑的薄膜是相對厚的。厚度的差異將對板材的效果產(chǎn)生明顯的影響，這將在本文的后半部分討論。

OSP的制造工藝

事實(shí)上，OSP有十年的歷史，甚至比SMT（表面貼裝技術(shù)）還要長。這是OSP的制造過程。

注意：DI是指去離子化。

“清潔”的功能是清除有機(jī)污染物，如油，指紋，氧化膜等使銅箔表面保持清潔，光亮，這是基本要求。該步驟在防腐劑的構(gòu)建質(zhì)量中起著非常重要的作用。不良清潔會導(dǎo)致防腐劑厚度不均勻。為了確保成品OSP薄膜的高質(zhì)量，一方面，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)室分析，應(yīng)將清潔溶液的濃度控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。另一方面，建議盡可能經(jīng)常檢查清潔效果，一旦效果達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)及時(shí)更換清潔液。

在地形學(xué)過程中通常采用微蝕刻來基本消除銅箔上產(chǎn)生的氧化，從而提高銅箔與OSP溶液之間的結(jié)合力。微蝕刻的速度直接影響薄膜的構(gòu)建速率。因此，為了獲得平滑和均勻的膜厚度，保持微蝕刻速度的穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。一般來說，適合控制微蝕刻速度在每分鐘1.0到1.5微米的范圍內(nèi)。

最好在防腐劑生成之前使用DI沖洗，以防OSP溶液被污染其他離子，在回流焊后會導(dǎo)致失去光澤。同樣，最好在防腐劑生成后使用DI沖洗液，PH值介于4.0和7.0之間，以防止污染導(dǎo)致防腐劑被破壞。

OSP的優(yōu)點(diǎn)

如今，OSP通常應(yīng)用于下面討論的優(yōu)勢：
?簡單的制造工藝和可再加工：電路板涂層使用OSP可以很容易地通過PCB制造商進(jìn)行重新加工，這樣一旦涂層被發(fā)現(xiàn)損壞，PCB組裝商就可以獲得新的涂層。
?良好的潤濕性：OSP涂層板在焊接方面表現(xiàn)更好當(dāng)助焊劑遇到過孔和焊盤時(shí)潤濕。
?環(huán)保：由于水基化合物在OSP生成過程中應(yīng)用，它對我們的環(huán)境沒有任何傷害，只是落入人們的期望綠色世界。因此，OSP是符合RoHS等綠色法規(guī)的電子產(chǎn)品的最佳選擇。
?成本效益：由于OSP創(chuàng)建中使用的化合物簡單，制造過程簡單， OSP在各種表面處理的成本方面脫穎而出。它的成本更低，最終導(dǎo)致電路板成本降低。
?適用于雙面SMT組裝的回流焊接：隨著OSP的不斷發(fā)展和進(jìn)步，它具有從單面SMT組裝到雙面SMT組裝已被接受，大大拓寬了其應(yīng)用領(lǐng)域。
?對阻焊油墨的要求低
?存儲時(shí)間長

涂有OSP的PCB的存儲要求

由于OSP技術(shù)產(chǎn)生的防腐劑非常薄且易于切割，因此必須非常小心在運(yùn)營和運(yùn)輸過程中采取。具有OSP表面光潔度的PCB暴露在高溫和高濕度下這么長時(shí)間，以至于可能在PCB表面上產(chǎn)生氧化，從而導(dǎo)致低的可焊性。因此，存儲方法必須遵循以下原則：
a。 真空包裝應(yīng)與干燥劑和濕度顯示卡一起使用。在PCB之間放置離型紙以阻止摩擦破壞PCB表面。
b。 這些PCB不能直接暴露在陽光下。最佳儲存環(huán)境的要求包括：相對濕度（30-70％RH），溫度（15-30°C）和儲存時(shí)間（少于12個(gè)月）。

涂有OSP的PCB的存儲要求

由于OSP技術(shù)產(chǎn)生的防腐劑太薄而且容易切割時(shí)，在操作和運(yùn)輸過程中必須非常小心。具有OSP表面光潔度的PCB暴露在高溫和高濕度下這么長時(shí)間，以至于可能在PCB表面上產(chǎn)生氧化，從而導(dǎo)致低的可焊性。因此，存儲方法必須遵循以下原則：
a。 真空包裝應(yīng)與干燥劑和濕度顯示卡一起使用。在PCB之間放置離型紙以阻止摩擦破壞PCB表面。
b。 這些PCB不能直接暴露在陽光下。最佳儲存環(huán)境的要求包括：相對濕度（30-70％RH），溫度（15-30°C）和儲存時(shí)間（少于12個(gè)月）。

對于環(huán)境＃1，在焊接過程中，助焊劑能夠幫助消除氧化，從而不會影響焊接性能。因此，不必再進(jìn)行測量。相反，情況＃2的出現(xiàn)是因?yàn)镺SP完整性已被破壞，因此助焊劑不能消除氧化，這將大大降低焊接性能。

因此，必須進(jìn)行改進(jìn)和測量用于確保有機(jī)可焊性防腐劑表面光潔度的外觀和性能：
a。 OSP的厚度必須控制在一定范圍內(nèi);
b。 微蝕刻量必須控制在一定范圍內(nèi);
c。 在PCB制造過程中，如果出現(xiàn)部分異?；驀?yán)重的可焊性，必須100％消除污染物（凝膠殘留物，墨水等）。

OSP厚度形成的化學(xué)機(jī)理

正如前面所述，薄膜的厚度因不同離子的應(yīng)用而不同。

在OSP溶液中，有少量銅離子帶電荷加3，OSP溶液可在酸性溶液中解離。在清潔和微蝕刻之后，當(dāng)在PCB上的裸銅周圍產(chǎn)生帶電荷為1的銅離子時(shí)，將PCB放入OSP槽液中。然后通過銅離子的空電子在PCB表面銅上發(fā)生絡(luò)合，在離解的溶液中帶電荷為2，從而可以用2d10的銅形成偶極鍵。最后，將形成一種復(fù)雜的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)防腐劑。

OSP應(yīng)用技術(shù)的關(guān)鍵在于控制OSP厚度?；旧?，有一種誤解，即防腐劑越厚，它對焊錫提供的保護(hù)就越多。事實(shí)上，如果防腐劑太厚，焊劑很難在焊接時(shí)消除防腐劑。大量的研究表明，當(dāng)OSP防腐劑過厚時(shí)，焊膏的擴(kuò)散速度會降低，不時(shí)會引起銅的暴露，接觸電阻會上升，甚至難以形成焊點(diǎn)。但是，如果薄膜太薄，則耐熱沖擊性能會降低，因此在回流過程中，它不會抵抗高溫，從而影響焊接性能。因此，一般來說，防腐劑的厚度應(yīng)該控制在0.2到0.5μm之間是合適的。

當(dāng)然，電子設(shè)計(jì)師的工作當(dāng)然不是仔細(xì)檢查薄膜的厚度。接收電路板。在板材生產(chǎn)過程中，表面光潔度的厚度必須在離開車間之前嚴(yán)格控制。例如，PCBCart的PCB制造符合標(biāo)準(zhǔn)IPC 2的指導(dǎo)和規(guī)定。此外，超過10年的經(jīng)驗(yàn)和時(shí)間實(shí)驗(yàn)使工程師能夠獲得最佳的溶液濃度和傳送帶的移動速度，這進(jìn)一步導(dǎo)致完美的OSP厚度