基于OSP在印刷电路板的应用

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 摘要:本文主要介绍OSP在应用时的流程及维护事项。以其简单、方便、节约的特性,使用的范围越来越广,很快得到各电路板厂商及其客户的认可,在环境保护为主题的当今社会,OSP的应用更显示出其在电路板表面处理的优越性。

  在社会高速发展的今天,环境保护要求电路板行业减少污染,而按照传统的工艺,如:喷锡(又名:热风整平)。在2005年之前,是有铅时代,当时常用6337的铅锡进行加工电路板,大家知道,铅是一种有害的物质,对水质和气体都有不同程度的影响。从2006年开始,各终端客户及政府的要求下,改变为无铅(用锡银铜或锡铜作为焊接的原料),此工艺对环境的影响减少,但成本无形中增加了不少,且银和铜都为重金属。为降低成本,保护环境,OSP的应用将成为一种趋势。

  一、认识OSP

  1. OSP是一组英文缩写:Organic  Solderability PreservATIve),称为有机可焊性保护剂,又称为耐热预焊剂,在电路板业界中,称为防氧化剂。

  2. OSP的组成:一般的成份为:烷基苯并咪唑,有机酸,氯化铜及去离子水等。

  二、OSP的优点

  1. 热稳定性,在与同样为表面处理剂的FLUX比较时,发现OSP二次加热235℃后,表面无氧化现象,保护膜未被破坏。分别取OSP的样本及FLUX的样本两个,同时放入60℃,90%的恒温恒湿箱中,一周后,OSP的样本无明显变化,而FULX的样本表面,出现$小点,即被加热后氧化。

  2. 管理简单性,OSP的工艺比较简单,也容易操作,客户端可以使用任何一种焊接方式对其进行加工,不需要特殊处理;在电路生产时,不必考虑表面均匀性的问题,也不必为其药液的浓度担心,简单方便的管理方式,防呆的作业方法。

  3. 低成本,因其只与裸铜部分进行反应,形成无粘性、薄且均匀的保护膜,所以每平方米的成本低于其它的表面处理剂,可以说是所有表面处理工艺中,比较便宜的一种。

  4. 减少污染,OSP中不含有直接影响环境的有害物质,如:铅及铅化合物,溴及溴化合物等,在自动生产线上,工作环境良好,设备要求不高。

  5. 下游厂商方便组装,采用OSP进行表面处理,表面平整,印刷锡膏或粘贴SMD元件时,减少零件的偏移,同时降低SMD焊点空焊的机率。

  三、以操作圣田SANTIN-808为实例,详细讲解OSP的应用

  1. 产品简介:

  SANTIN-808有三种:分别为SANTIN-8081(单双面),SANTIN-8082(多层),SANTIN-8083(双面多层混金板),都是以第五代咪唑衍生物与铜的化学反应,在电路板铜表面与孔壁上形成极薄且均匀的有机覆膜。此有机覆膜耐热,免清洗。

  2. 产品特性

  除了与一般的OSP有共同的特性外,还有其特有的一些特性。

  A. 良好的品质稳定性,如果使用真空包装,可保护铜面约一年内不产生氧化现象、变质,保持良好的焊锡性,其可以经过三次280℃加热,有机膜未产生氧化现象;

  B. 采用稀醋酸溶液,较甲酸等其它体系,更加符合环保要求;

  C. 化学性温和,低温制程,因此不会像喷锡(HASL)与化镍金处理后易产生防焊剥离的情形,加热时不产生有毒有害的气体;

  D. 与喷锡制程相比较,减少“锡球”产生的问题;