有機(jī)可焊性(xing)保護層(ceng)(OSP)
OSP的保護(hu)機理
故(gù)名思意(yì),有機可(kě)焊性保(bao)護層(OSP, Organic solderability preservative)是(shi)一種有(you)機塗層(céng),用🌍來防(fang)止銅💰在(zai)焊接以(yi)前氧化(huà),也就是(shì)保護PCB焊(han)盤的可(kě)✍️焊性不(bu)受破壞(huai)。目前廣(guǎng)泛使用(yòng)的兩種(zhong)OSP都屬于(yú)含氮💞有(you)機化合(he)物,即💋連(lian)三氮茚(yin)(Benzotriazoles)和咪唑(zuò)有機結(jié)晶堿(Imidazoles)。它(tā)們都能(néng)夠很🍓好(hao)的附着(zhe)在裸銅(tong)表面,而(ér)且都很(hěn)專一―――隻(zhī)情有獨(du)鍾于銅(tong),而不會(huì)吸附在(zài)絕緣塗(tú)層上,比(bi)如阻焊(han)膜。
連三(san)氮茚會(hui)在銅表(biǎo)面形成(cheng)一層分(fen)子薄膜(mó),在組裝(zhuang)☔過程中(zhōng)📞,當達到(dào)一定的(de)溫度時(shi),這層薄(báo)膜将被(bèi)熔掉,尤(yóu)其是在(zài)回流焊(han)過程中(zhōng)🐕,OSP比較容(rong)易揮發(fā)掉。咪唑(zuo)有機結(jié)晶堿在(zài)銅表面(mian)形成的(de)保護薄(báo)膜比連(lián)三氮茚(yìn)更厚,在(zài)組裝過(guo)程中可(kě)以承受(shou)🔴更多的(de)熱量周(zhōu)期的沖(chong)擊。
OSP塗附(fu)工藝
OSP塗(tu)附過程(cheng)見表1。
清(qīng)洗: 在OSP之(zhi)前,首先(xiān)要做的(de)準備工(gōng)作就是(shi)把銅表(biao)面🙇🏻清洗(xi)幹淨。其(qí)目的主(zhǔ)要是去(qu)除銅表(biǎo)面的有(yǒu)機或無(wú)機殘留(liu)物,确保(bǎo)💚蝕刻均(jun1)勻。
微蝕(shí)刻(Microetch):通過(guò)腐蝕銅(tong)表面,新(xīn)鮮明亮(liàng)的銅便(bian)露出來(lai)📱了,這♻️樣(yang)🐕有助于(yú)與OSP的結(jié)合。可以(yǐ)借助适(shi)當的腐(fǔ)蝕劑進(jìn)行🤩蝕刻(ke),如過硫(liu)化💞鈉(sodium persulphate),過(guò)氧化硫(liú)酸(peroxide/sulfuric acid)等。
Conditioner:可(ke)選步驟(zhòu),根據不(bú)同的情(qíng)況或要(yào)求來決(jue)定要不(bú)要進行(hang)這🌂些處(chù)理。
OSP:然後(hou)塗OSP溶液(yè),具體溫(wēn)度和時(shi)間根據(ju)具體的(de)設備、溶(róng)🌈液的特(tè)💔性和🔴要(yào)求而定(ding)。
清洗殘(can)留物:完(wán)成上面(miàn)的每一(yi)步化學(xué)處理以(yi)後,都必(bì)須清洗(xi)掉多餘(yu)的化學(xue)殘留物(wu)或其他(tā)無用成(chéng)分。一般(ban)清洗一(yi)到兩次(ci)足夷。物(wu)極必反(fǎn),過分的(de)清洗反(fan)倒會引(yǐn)起産品(pǐn)氧化或(huò)失去光(guang)澤等,這(zhe)是我們(men)不希望(wàng)看到的(de)。
整個處(chù)理過程(cheng)必須嚴(yán)格按照(zhao)工藝規(guī)定操作(zuo),比如💞嚴(yan)🧑🏾🤝🧑🏼格控制(zhì)⭐時間、溫(wēn)度和周(zhou)轉過程(chéng)等。
OSP的應(ying)用
PCB表面(mian)用OSP處理(li)以後,在(zài)銅的表(biǎo)面形成(chéng)一層薄(báo)薄的有(you)機👉化🆚合(hé)物,從而(ér)保護銅(tóng)不會被(bèi)氧化。Benzotriazoles型(xíng)OSP的厚度(du)一般爲(wei)100A°,而🧡Imidazoles型OSP的(de)厚度要(yao)厚🐆一些(xiē),一般爲(wèi)400 A°。OSP薄膜是(shì)透明的(de),肉🌍眼不(bu)容易辨(bian)别其存(cun)在👣性,檢(jiǎn)測困難(nán)。
在組裝(zhuang)過程中(zhong)(回流焊(han)),OSP很容易(yi)就熔進(jìn)到了焊(han)膏或者(zhe)酸性的(de)💚 Flux裏面,同(tóng)時露出(chū)活性較(jiào)強的銅(tong)表面,最(zui)終✌️在元(yuán)器件和(he)焊盤之(zhī)間形成(chéng)Sn/Cu金屬間(jiān)化合物(wu),因此,OSP用(yòng)來處理(li)焊接表(biǎo)面具有(yǒu)❓非常優(yōu)良的特(te)性。
OSP不存(cun)在鉛污(wu)染問題(tí),所以環(huan)保。
OSP的局(ju)限性
1、 由(you)于OSP透明(míng)無色,所(suǒ)以檢查(chá)起來比(bi)較困難(nán),很難辨(biàn)别PCB是否(fou)塗過OSP。
2、 OSP本(běn)身是絕(jué)緣的,它(tā)不導電(diàn)。Benzotriazoles類的OSP比(bi)較薄,可(ke)能不會(huì)影響到(dào)電氣測(cè)試,但對(duì)于Imidazoles類OSP,形(xing)成的保(bǎo)護膜比(bi)較厚,會(huì)㊙️影響電(dian)氣測試(shì)。OSP更無法(fǎ)用來作(zuo)爲處理(lǐ)電氣接(jiē)觸表🌏面(miàn),比如🙇🏻按(an)鍵的鍵(jian)盤表♋面(mian)。
3、 OSP在焊接(jiē)過程中(zhong),需要更(gèng)加強勁(jin)的Flux,否則(zé)消除不(bú)了保護(hù)膜,從☎️而(er)導緻焊(hàn)接缺陷(xiàn)。
4、 在存儲(chu)過程中(zhong),OSP表面不(bú)能接觸(chu)到酸性(xìng)物質,溫(wēn)度不能(neng)太高,否(fou)則OSP會揮(huī)發掉。
随(suí)着技術(shu)的不斷(duàn)創新,OSP已(yi)經曆經(jīng)了幾代(dài)改良,其(qi)耐熱性(xing)和存儲(chu)壽命、與(yu)Flux的兼容(rong)性已經(jīng)大大提(tí)高了。
文(wen)章整理(lǐ):昊瑞電(diàn)子
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