有機可焊(hàn)性保護層(OSP)
OSP的保護(hu)機理
故名思意,有(yǒu)機可焊性保護層(céng)(OSP, Organic solderability preservative)是一種有機塗層(ceng),用來防❗止✂️銅在💞焊(han)接以前氧化,也就(jiù)是保護PCB焊盤的可(kě)焊性不受破壞。目(mù)前廣泛使用的兩(liang)種OSP都屬于含氮🔱有(you)機化合物,即🈲連三(sān)氮茚(Benzotriazoles)和咪唑有機(jī)☀️結晶堿(Imidazoles)。它們都能(neng)夠很好的附着在(zài)裸銅表面,而且都(dou)很專一―――隻情有獨(dú)鍾于銅,而不會吸(xī)附在絕緣塗層上(shang),比如阻焊膜。
連三(sān)氮茚會在銅表面(mian)形成一層分子薄(báo)膜,在組裝⁉️過程中(zhong),當達到一定的溫(wen)度時,這層薄膜将(jiāng)被熔掉,尤其是在(zài)回流焊過程中,OSP比(bi)較容易揮發掉。咪(mi)唑有㊙️機結晶堿在(zài)銅表面形成的保(bǎo)‼️護薄膜比連三氮(dàn)茚更厚,在組裝過(guo)程中📐可以承受更(gèng)多的熱🙇♀️量周期的(de)沖擊。
OSP塗附工藝
OSP塗(tú)附過程見表1。
清洗(xi): 在OSP之前,首先要做(zuò)的準備工作就是(shi)把銅表面清洗幹(gàn)♌淨。其目的主要是(shi)去除銅表面的有(yǒu)機或無機殘留物(wu),确保蝕刻均勻。
微(wei)蝕刻(Microetch):通過腐蝕銅(tóng)表面,新鮮明亮的(de)銅便露出來了,這(zhè)樣有助于與OSP的結(jié)合。可以借助适當(dang)的腐蝕劑進行蝕(shi)刻,如過硫化鈉(sodium persulphate),過(guò)氧化硫酸(peroxide/sulfuric acid)等。
Conditioner:可選(xuǎn)步驟,根據不同的(de)情況或要求來決(jue)定要不要進行這(zhè)些處理。
OSP:然後塗OSP溶(rong)液,具體溫度和時(shí)間根據具體的設(shè)備、溶液的特性和(hé)要求而定。
清洗殘(cán)留物:完成上面的(de)每一步化學處理(lǐ)以後,都必須清洗(xi)掉多餘的化學殘(can)留物或其他無用(yong)成分。一般清洗一(yi)到兩次足夷。物極(ji)必反,過分的清洗(xi)反倒會引起産品(pin)氧化或失去光澤(ze)等,這是我們不希(xi)望看到的。
整個處(chu)理過程必須嚴格(ge)按照工藝規定操(cāo)作,比如💋嚴格控制(zhi)時間、溫度和周轉(zhuan)過程等。
OSP的應用
PCB表(biao)面用OSP處理以後,在(zài)銅的表面形成一(yī)層薄薄的有機化(hua)合👉物🥰,從而保護銅(tong)不會被氧化。Benzotriazoles型OSP的(de)厚度一般爲100A°,而Imidazoles型(xíng)OSP的厚度要厚一些(xiē),一般爲400 A°。OSP薄膜是透(tòu)明的,肉眼不容🍓易(yi)辨别其存在性,檢(jian)測困難。
在組裝過(guò)程中(回流焊),OSP很容(rong)易就熔進到了焊(hàn)膏或者酸性的 Flux裏(lǐ)💁面,同時露出活性(xìng)較強的銅表面,最(zui)終在元器件和焊(hàn)盤之間形成Sn/Cu金屬(shǔ)間化合物,因此,OSP用(yòng)來處理☂️焊接表面(mian)具有👈非常優良的(de)特📐性。
OSP不存在鉛污(wū)染問題,所以環保(bao)。
OSP的局限性
1、 由于OSP透(tou)明無色,所以檢查(cha)起來比較困難,很(hěn)難辨别PCB是否塗過(guò)OSP。
2、 OSP本身是絕緣的,它(tā)不導電。Benzotriazoles類的OSP比較(jiao)薄,可能不會影響(xiǎng)到電✂️氣測💞試,但對(dui)于Imidazoles類OSP,形成的保護(hù)膜比較厚,會🔞影響(xiang)電氣測試。OSP更無法(fǎ)用來作爲處理電(dian)氣接觸表面,比如(ru)按鍵的鍵盤表面(miàn)。
3、 OSP在焊接過程中,需(xu)要更加強勁的Flux,否(fǒu)則消除不了保⭕護(hu)膜,從而🛀🏻導緻焊接(jiē)缺陷。
4、 在存儲過程(chéng)中,OSP表面不能接觸(chu)到酸性物質,溫度(du)不👨❤️👨能太💚高,否則OSP會(huì)揮發掉。
随着技術(shu)的不斷創新,OSP已經(jīng)曆經了幾代改良(liang),其耐熱性和存儲(chǔ)🧑🏽🤝🧑🏻壽命、與Flux的兼容性(xing)已經大大提高了(le)。
文章整理:昊瑞電(diàn)子
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