有機(ji)可焊性保(bao)護層(OSP)
OSP的保(bao)護機理
故(gu)名思意,有(you)機可焊性(xing)保護層(OSP, Organic solderability preservative)是(shi)一種有機(ji)塗層,用來(lai)防止銅在(zai)焊接以前(qian)氧化,也就(jiu)是保護PCB焊(han)盤的可焊(han)性🔞不受破(po)壞。目前廣(guang)泛使用的(de)兩種OSP都屬(shu)于含氮有(you)機化♊合物(wu),即連三氮(dan)🔞茚(Benzotriazoles)和咪💛唑(zuo)有機結晶(jing)堿(Imidazoles)。它們都(dou)能夠很好(hao)的附着在(zai)裸銅表面(mian),而且都很(hen)專一―――隻情(qing)有獨鍾于(yu)銅,而不會(hui)吸👣附在絕(jue)緣塗層上(shang),比如阻焊(han)膜。
連三氮(dan)茚會在銅(tong)表面形成(cheng)一層分子(zi)薄膜,在組(zu)裝過程中(zhong),當⛷️達到一(yi)定的溫度(du)時,這層薄(bao)膜将被熔(rong)掉,尤其是(shi)在回流焊(han)過程中✉️,OSP比(bi)較容易揮(hui)發掉。咪唑(zuo)有機結晶(jing)堿在銅💃表(biao)面形成的(de)保護薄膜(mo)比連三氮(dan)茚♌更厚,在(zai)組裝過程(cheng)中⛱️可以承(cheng)受更多的(de)熱💯量周期(qi)的沖擊。
OSP塗(tu)附工藝
OSP塗(tu)附過程見(jian)表1。
清洗: 在(zai)OSP之前,首先(xian)要做的準(zhun)備工作就(jiu)是把銅表(biao)面🔞清🥵洗幹(gan)淨。其目的(de)主要是去(qu)除銅表面(mian)的有機或(huo)無機殘留(liu)物,确保👉蝕(shi)刻均勻。
微(wei)蝕刻(Microetch):通過(guo)腐蝕銅表(biao)面,新鮮明(ming)亮的銅便(bian)露出來📧了(le),這樣有助(zhu)🌈于與OSP的結(jie)合。可以借(jie)助适當的(de)腐蝕劑進(jin)行蝕刻,如(ru)過硫化鈉(na)(sodium persulphate),過氧化硫(liu)酸(peroxide/sulfuric acid)等。
Conditioner:可選(xuan)步驟,根據(ju)不同的情(qing)況或要求(qiu)來決定要(yao)不要進🆚行(hang)這些處理(li)。
OSP:然後塗OSP溶(rong)液,具體溫(wen)度和時間(jian)根據具體(ti)的設備、溶(rong)液🎯的特性(xing)和要求而(er)定。
清洗殘(can)留物:完成(cheng)上面的每(mei)一步化學(xue)處理以後(hou),都必須清(qing)洗掉多餘(yu)的化學殘(can)留物或其(qi)他無用成(cheng)分。一般清(qing)洗一到兩(liang)次足夷。物(wu)極必反,過(guo)分的清洗(xi)反💋倒會引(yin)起産品氧(yang)化或失去(qu)光澤等,這(zhe)是我們不(bu)希望看到(dao)的。
整個處(chu)理過程必(bi)須嚴格按(an)照工藝規(gui)定操作,比(bi)如嚴格控(kong)制時間、溫(wen)度和周轉(zhuan)過程等。
OSP的(de)應用
PCB表面(mian)用OSP處理以(yi)後,在銅的(de)表面形成(cheng)一層薄薄(bao)的有機化(hua)合物,從而(er)保護銅不(bu)會被氧化(hua)。Benzotriazoles型OSP的厚度(du)一般爲100A°,而(er)Imidazoles型OSP的厚度(du)要厚一些(xie),一般爲400 A°。OSP薄(bao)膜是透明(ming)的,肉眼不(bu)容易辨别(bie)其存在性(xing),檢測困難(nan)。
在組裝過(guo)程中(回流(liu)焊),OSP很容易(yi)就熔進到(dao)了焊膏或(huo)者酸💋性的(de) Flux裏面,同時(shi)露出活性(xing)較強的銅(tong)表面,最終(zhong)在元器件(jian)和焊盤之(zhi)間形🏃🏻♂️成Sn/Cu金(jin)屬間化合(he)物,因此,OSP用(yong)來處理焊(han)接表面具(ju)有非常優(you)💋良的特性(xing)。
OSP不存在鉛(qian)污染問題(ti),所以環保(bao)。
OSP的局限性(xing)
1、 由于OSP透明(ming)無色,所以(yi)檢查起來(lai)比較困難(nan),很難辨别(bie)PCB是否塗💋過(guo)OSP。
2、 OSP本身是絕(jue)緣的,它不(bu)導電。Benzotriazoles類的(de)OSP比較薄,可(ke)能不會影(ying)⭐響到電氣(qi)測試,但對(dui)于Imidazoles類OSP,形成(cheng)的保護膜(mo)比較厚,會(hui)影響電氣(qi)測試。OSP更無(wu)法用來作(zuo)爲處理電(dian)氣接觸表(biao)面,比如按(an)鍵的鍵盤(pan)表面。
3、 OSP在焊(han)接過程中(zhong),需要更加(jia)強勁的Flux,否(fou)則消除不(bu)了保護膜(mo),從而導緻(zhi)焊接缺陷(xian)。
4、 在存儲過(guo)程中,OSP表面(mian)不能接觸(chu)到酸性物(wu)質,溫度不(bu)🌂能太高🐆,否(fou)則🔴OSP會揮發(fa)掉。
随着技(ji)術的不斷(duan)創新,OSP已經(jing)曆經了幾(ji)代改良,其(qi)耐熱性和(he)存儲壽命(ming)、與Flux的兼容(rong)性已經大(da)大提高了(le)。
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