PCB表面處理——OSP工藝介紹-深圳市福英達(dá)
PCB表面處理-OSP工藝介紹
PCB表面處理是指在PCB表面覆蓋一層保護(hù)層，以防止銅的氧化、腐蝕和提高可焊性、可靠性和美觀性。PCB表面處理工藝有多種，如噴錫、沉金、沉銀等，其中OSP是一種符合RoHS指令要求的環(huán)保工藝。
OSP是什么？
OSP是Organic Solderability Preservatives的簡(jiǎn)稱，中譯為有機(jī)保焊膜，又稱裸銅板、Entek。簡(jiǎn)單地說，OSP就是在潔凈的裸銅表面上，以化學(xué)的方法長(zhǎng)出一層有機(jī)皮膜。
這層膜具有防氧化，耐熱沖擊，耐濕性，用以保護(hù)銅表面于常態(tài)環(huán)境中不再繼續(xù)生銹（氧化或硫化等）；但在后續(xù)的焊接高溫中，此種保護(hù)膜又必須很容易被助焊劑所迅速清除，如此方可使露出的干凈的銅表面得以在極短的時(shí)間內(nèi)與熔融焊錫立即結(jié)合成為牢固的焊點(diǎn)。
OSP有三大類的材料：松香類，活性樹脂類和唑類。目前使用最廣的是唑類OSP。
OSP工藝流程
1. 預(yù)處理：將PCB進(jìn)行清洗、去油、微蝕等處理，以去除表面的污垢、油脂和氧化物，增加表面粗糙度，提高保焊膜的附著力。
2. 成膜：將PCB浸入含有唑類化合物和其他添加劑的溶液中，使唑類化合物在銅表面發(fā)生反應(yīng)，形成一層透明、致密、均勻的有機(jī)保焊膜。
3. 后處理：將PCB進(jìn)行水洗、干燥等處理，以去除殘留的溶液和雜質(zhì)，增加保焊膜的光澤和平整度。
OSP工藝有哪些優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)？
優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
環(huán)保，不含鉛等有害元素 | 脆弱，易于劃傷或擦傷 |
可焊性好，能與任何類型的焊料相匹配 | 測(cè)試性差，不容易測(cè)量和觀察 |
平整度高，適用于高密度和細(xì)間距的PCB | 兼容性差，容易與錫膏中的助焊劑發(fā)生反應(yīng) |
穩(wěn)定性好，能有效防止銅的氧化和腐蝕 | 膜厚難以控制，影響可靠性和耐焊性 |
經(jīng)濟(jì)性好，工藝簡(jiǎn)單、快速、低成本 | 保存期限短，需要嚴(yán)格控制包裝和儲(chǔ)存條件 |
OSP板使用過程中需注意以下要求：
1. 管控拆封后有效使用壽命如48H/72H內(nèi)需完成所有焊接動(dòng)作（依據(jù)PCB板廠規(guī)格管控）。
2. OSP板不可烘烤，烘烤會(huì)導(dǎo)致OSP膜裂解失去保護(hù)能力。
3. OSP板不可清洗，溶劑清洗及水基清洗劑均會(huì)溶蝕OSP膜導(dǎo)致失去保護(hù)功能。
4. OSP板使用環(huán)境需遵循業(yè)界要求：控制溫度、濕度值，PCBA車間溫濕度控制范圍一般為28+3℃（或18~28℃），40%RH~60%RH（有的企業(yè)控制在40%RH~70%RH）。
5. 印刷不合格的OSP板清潔應(yīng)使用手持小刮刀將錫膏鏟除，再使用擦拭紙或無塵紙擦拭(不可沾取溶劑)或膠帶粘結(jié)清理，最后使用壓力風(fēng)槍清理，經(jīng)顯微鏡檢查確認(rèn) OK 后投入使用。
6. 長(zhǎng)期存放的OSP板或過期的OSP使用需退回PCB廠去膜、酸洗、Recoating后再投入使用。但需注意，酸洗對(duì)焊盤銅箔的咬噬控制，咬噬過度導(dǎo)致的銅箔減薄對(duì)產(chǎn)品可靠性有一定影響。
總之，OSP板表面處理成本低、性能優(yōu)越，其焊接后形成銅、錫間金屬間化合物，結(jié)合強(qiáng)度大，是業(yè)界使用較早并被廣泛使用的表面處理方案，至今仍被廣泛使用。
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