有機可(ke)焊性保護層(ceng)(OSP)
OSP的保護機理(li)
故名思意,有(you)機可焊性保(bao)護層(OSP, Organic solderability preservative)是一種(zhǒng)有機塗層,用(yong)來防止銅👉在(zai)焊接以前氧(yǎng)化,也就是保(bao)護PCB焊盤的可(kě)🏃♀️焊性不受破(po)壞。目前廣泛(fàn)使用的兩種(zhong)OSP都屬于含氮(dan)有機化✨合物(wù),即🔱連三氮茚(yin)(Benzotriazoles)和咪唑有機(jī)🤟結晶堿(Imidazoles)。它們(men)都能夠很好(hǎo)的附着🔞在裸(luo)銅表🈚面,而且(qie)都很專一―――隻(zhī)情有獨鍾于(yú)銅,而不會吸(xi)附在絕緣塗(tu)層上,比如阻(zu)焊膜。
連三氮(dàn)茚會在銅表(biǎo)面形成一層(céng)分子薄膜,在(zài)組裝❌過程中(zhōng),當達到一定(ding)的溫度時,這(zhe)層薄膜将被(bei)熔掉,尤其是(shì)在回流🏃♀️焊過(guo)🈲程中,OSP比較容(rong)易揮發掉。咪(mī)唑有機結晶(jīng)堿在銅🔴表面(miàn)形成的保護(hu)薄膜比連三(san)氮茚🔱更厚,在(zai)組裝過程中(zhong)可以承受🏃🏻更(geng)多的熱量周(zhou)期的沖擊。
OSP塗(tu)附工藝
OSP塗附(fu)過程見表1。
清(qing)洗: 在OSP之前,首(shǒu)先要做的準(zhǔn)備工作就是(shì)把銅表面清(qing)洗幹淨。其目(mù)的主要是去(qu)除銅表面的(de)有機或無機(jī)殘留物,确保(bao)🌈蝕刻均勻。
微(wei)蝕刻(Microetch):通過腐(fǔ)蝕銅表面,新(xīn)鮮明亮的銅(tóng)便露出來🌍了(le),這💜樣有助于(yú)與OSP的結合。可(kě)以借助适當(dang)的腐蝕劑進(jìn)行蝕刻☀️,如過(guo)🔴硫化鈉(sodium persulphate),過氧(yǎng)化硫酸(peroxide/sulfuric acid)等。
Conditioner:可(ke)選步驟,根據(jù)不同的情況(kuang)或要求來決(jué)定要不要進(jìn)行這些🤞處理(lǐ)。
OSP:然後塗OSP溶液(ye),具體溫度和(he)時間根據具(ju)體的設備、溶(rong)液的特性和(hé)要求而定。
清(qīng)洗殘留物:完(wan)成上面的每(měi)一步化學處(chù)理以後,都🤞必(bi)須清洗掉多(duo)餘的化學殘(cán)留物或其他(ta)無用成分。一(yī)般清洗一到(dào)兩次足夷❤️。物(wù)極必反,過分(fèn)的清洗反倒(dǎo)會引起産品(pǐn)氧化或⚽失去(qù)光澤等,這🌍是(shi)我們不希望(wang)看到的。
整個(gè)處理過程必(bi)須嚴格按照(zhào)工藝規定操(cao)作,比如嚴格(gé)控制時間、溫(wen)度和周轉過(guò)程等。
OSP的應用(yòng)
PCB表面用OSP處理(lǐ)以後,在銅的(de)表面形成一(yī)層薄薄的有(you)機化合物,從(cóng)而保護銅不(bu)會被氧化。Benzotriazoles型(xing)OSP的厚度一般(ban)爲100A°,而Imidazoles型OSP的厚(hou)度要厚一些(xie),一般爲400 A°。OSP薄膜(mó)是透明的,肉(rou)眼不容易辨(biàn)别其存在性(xìng),檢測困難。
在(zai)組裝過程中(zhōng)(回流焊),OSP很容(rong)易就熔進到(dao)了焊膏或者(zhe)酸性的 Flux裏面(mian),同時露出活(huo)性較強的銅(tóng)表面,最終在(zai)元器件🙇♀️和焊(hàn)盤之間形🐅成(chéng)Sn/Cu金屬間化合(he)物,因此,OSP用來(lai)處理焊接表(biao)面具有非常(cháng)優良的特性(xìng)。
OSP不存在鉛污(wu)染問題,所以(yi)環保。
OSP的局限(xiàn)性
1、 由于OSP透明(ming)無色,所以檢(jiǎn)查起來比較(jiao)困難,很難辨(biàn)别PCB是否塗過(guo)OSP。
2、 OSP本身是絕緣(yuan)的,它不導電(diàn)。Benzotriazoles類的OSP比較薄(bao),可能不會影(yǐng)響到電氣測(cè)試,但對于Imidazoles類(lèi)OSP,形成的保護(hu)膜比較厚,會(hui)影響電氣✊測(ce)試。OSP更無法用(yong)❌來作爲處理(li)電氣接觸表(biǎo)面,比如🐉按鍵(jiàn)的鍵盤表面(mian)。
3、 OSP在焊接過程(chéng)中,需要更加(jia)強勁的Flux,否則(ze)消除不了保(bao)護膜,從而導(dǎo)緻焊接缺陷(xiàn)。
4、 在存儲過程(chéng)中,OSP表面不能(néng)接觸到酸性(xing)物質,溫度不(bú)能📱太高,否則(ze)OSP會揮發掉。
随(suí)着技術的不(bú)斷創新,OSP已經(jīng)曆經了幾代(dài)改良,其耐熱(re)性🈲和存儲壽(shòu)命、與Flux的兼容(róng)性已經大大(dà)提高了。
文章(zhang)整理:昊瑞電(dian)子
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