铜在电路板上起导电作用。作为化学试剂,铜在暴露于湿气时很容易被氧化,然后引起高温焊接过程中可能发生的问题,从而对电路板的可靠性产生不利影响。表面处理具有两个关键功能:防止铜的氧化和提供铜的氧化。将组件安装在电路板上时的焊接表面。
HASL(热风焊接流平),浸锡/银,OSP,ENIG和ENEPIG可以根据不同的技术和化学物质将印刷电路板的表面处理分为不同的类别。在所有表面处理中,低成本和低廉的价格本文应告诉您,环保的性质对于我们更好地理解它们更为重要。OSP(有机可焊防腐剂)简介OSP是有机可焊防腐剂的缩写,也称为防锈表面,其吸附在干净的裸铜上而产生。一方面,这种有机整理剂可以。
防止铜氧化,热冲击和湿气。另一方面,在随后的焊接期间,必须能够容易地通过焊剂除去焊剂,从而可以将暴露的清洁铜连接至熔融焊料,从而可能在很短的时间内出现焊点。
所使用的水性化合物属于苯并三唑,咪唑和苯并咪唑等唑类,所有这些化合物均吸附在铜表面并与铜原子配位形成薄膜。就膜厚度而言,由苯并三唑制成的膜非常薄,而由咪唑制成的膜相对较厚。厚度的差异对表面效果有很大的影响,这将在本文后面讨论。
OSP制造流程
实际上,OSP的历史甚至比SMT(表面贴装技术)的历史更长。这是OSP的制造过程。
注意:DI是指去离子。“清洁”功能用于去除油渍,指印,氧化膜和其他有机污染物,以保持铜箔表面清洁明亮。此步骤对于防腐剂的质量起着重要作用。
清洁不良会导致防腐剂厚度不均。为了保证成品OSP膜的高质量,通过化学实验室分析将清洗液的浓度调节在标准范围内。
另一方面,建议经常检查清洁效果,一旦清洁效果不再符合标准,应及时更换清洁液。当改善表面处理时,通常使用微蚀刻来基本上消除在铜箔上产生的氧化,从而改善了铜箔与OSP溶液之间的结合力。微蚀刻的速度直接影响成膜的速度。
因此,为了获得平滑且均匀的膜厚度,重要的是保持微蚀刻速率的稳定性。通常,微蚀刻速率应控制在每分钟1.0至1.5微米的范围内,最好在制备防腐剂之前用去离子水冲洗,以防止OSP溶液被其他离子污染。同样,在将防腐剂的pH值调节至4.0至7.0之间后,最好使用去污剂,以防止由于污染而损坏防腐剂。
OSP的好处
OSP的优点可总结如下:
工艺简单,可重复使用
:涂有OSP的PCB可以由PCB制造商轻松地重新制造,以便PCB制造商一旦发现涂层被损坏,便可以使用新的涂层。
润湿性好
:当助焊剂遇到通孔和焊盘时,就焊料润湿而言,涂有OSP的电路板更好。
环保:由于OSP创作过程中使用了水性化合物,因此它们不会损害环境,仅能满足人们对绿色世界的期望,因此OSP是符合RoHS和其他环保要求的电子产品的最佳选择规定。
PCB成本效益
:由于在OSP制造过程中使用了简单的连接和简单的制造过程,因此在所有类型的表面处理中OSP的成本都很高。成本较低,导致最终印刷电路板的成本较低。
适用于双面SMT组件的回流焊接
:随着OSP的不断发展和进步,单面SMT组装和双面SMT组装已被接受,这极大地扩展了应用领域。
阻焊油墨的需求降低:较长的存储时间使用OSP的印刷电路板的存储要求由于OSP技术生产的防腐剂非常薄且易于切割,因此在运输和运输过程中必须非常小心。OSP作为经过表面处理的电路板要长时间暴露在高温和高湿下,并且电路板的表面可能会发生氧化,这通常会导致可焊性差。
因此,存储方法必须遵守以下原则:
真空包装应与干燥剂和水分指示卡一起使用。在电路板之间放置防粘纸,以防止摩擦损坏电路板表面。这些电路板不能暴露在直射的阳光下。
一个良好的存储环境的要求包括:相对湿度(30-70%RH),温度(15-30°C)和存储时间(少于12个月)。在制造过程中,OSPPCB不得与触摸的野兔直接通讯,以免因焊接接触而氧化。OSP焊接后可能出现的问题和解决方法有时OSP面板的颜色在焊接后会发生变化,这主要与防腐剂的厚度,微蚀刻量,焊接次数和异常污染有关。幸运的是,只能通过查看此问题才能看到它。
通常有两种情况:
对于环境编号如图1所示,焊接过程中的助焊剂可以帮助消除氧化,从而不会损害焊接性能。因此,不需要进一步的测量。相反,环境号。2通过
由于OSP的完整性受到破坏,助焊剂无法消除氧化,从而大大降低了焊接性能。
因此,为了确保外观和性能,需要进行一些改进和测量,包括:
OSP的厚度需要控制在一定范围内。
微蚀刻的程度需要控制在一定范围内。
在制造印刷电路板时,必须去除100%的杂质(凝胶残留物,油墨等),以避免局部异常和不良的可焊性。OSP增稠的化学机理如上所述,并且膜的厚度随不同离子的施加而变化。在OSP溶液中,有几个铜离子加三个电荷,并且OSP溶液可以在酸性溶液中解离。清洁和微蚀刻后,将电路板放入OSP浴中。
当带正电的铜离子在电路板上裸露的铜周围产生时。然后,在铜表面上,铜离子的空电子在分解溶液中两次带入配合物,因此2d10铜可用于形成偶极键。最后,形成了用于网络结构的复杂防腐剂。
OSP技术的关键是控制OSP厚度。一个基本的误解是,防腐剂越厚,对锡焊的保护就越大。如果防腐剂太厚,则是因为焊剂难以在焊接过程中除去防腐剂。
大量研究表明,如果OSP防腐剂太厚,焊膏的扩散速度会降低,铜会随时暴露在外,接触电阻会增加,甚至可能难以形成焊点。,如果膜太薄,则会降低抗热震性,从而使其在回流过程中无法承受高温,从而影响焊接性能。因此,通常应将防腐剂的厚度控制在0.20.5μm的范围内。
在生产木板时,必须在离开车间之前严格控制表面粗糙度。例如,PCBCart的印刷电路板制造符合标准IPC2的指南和规定。此外,超过10年的经验和试验使工程师能够做出最佳的溶液浓度和传送带移动速度,从而进一步提高OSP厚度。