Leiterplattentechnisch - Was ist OSP Oberflächenbehandlung Leiterplatte?

[OSP (Organic Solderability Preservative)] ist ein Film, der eine chemische Methode verwendet, um eine Schicht organischer Kupferkomplexe (komplexe Verbindung) auf der Oberfläche von Kupfer zu wachsen. Dieser organische Film kann das saubere blanke Kupfer auf der Leiterplatte vor Rosten (Vulkanisation oder Oxidation) in Kontakt mit der Luft unter normalen Lagerbedingungen schützen und kann während des PCBA-Leiterplattenmontageprozesses leicht geflossen und verdünnt werden. Die Säure wird schnell entfernt und die saubere Kupferoberfläche wird freigelegt, um eine Schweißnaht mit dem geschmolzenen Lot zu bilden.

Diese OSP ist grundsätzlich eine transparente Schutzfolie. Es ist im Allgemeinen sehr schwierig, seine Existenz mit bloßem Auge zu erkennen. Experten können durch Brechung und Reflexion sehen, ob sich ein transparenter Film auf der Kupferfolie befindet. Es gibt keinen großen Unterschied zwischen der OSP-Leiterplatte und der gewöhnlichen blanken Kupferplatte im Aussehen, was es für die Leiterplattenfabrik auch schwierig macht, den Wert zu überprüfen und zu messen.

Wenn das organische Kupferschutzmittel (OSP) ein Loch nur auf der Kupferoberfläche hat, beginnt die Kupferoberfläche aus dem Loch zu oxidieren, was den Ausfall der SMT-Montage beeinflusst. Je dicker das organische Kupferschutzmittel, desto größer die Dicke der Kupferfolie. Je besser der Schutz, aber relativ erfordert es auch einen stärkeren aktiven Fluss, um ihn zum Löten zu entfernen, so dass die OSP-Filmdicke im Allgemeinen zwischen 0.2-0.5um liegen muss.

Säurereiniger (entfettet):

Der Hauptzweck besteht darin, die Kupferoberflächenoxide, Fingerabdrücke, Fett und andere Verschmutzungen zu entfernen, die im vorherigen Prozess auftreten können, um eine saubere Kupferoberfläche zu erhalten.

Mikroätz:

Der Hauptzweck des Mikroätzens besteht darin, ernsthafte Oxide auf der Kupferoberfläche zu entfernen und eine gleichmäßige und helle mikroraue Kupferoberfläche zu erzeugen, damit der nachfolgende OSP-Film feiner und gleichmäßiger wachsen kann. Im Allgemeinen haben der Glanz und die Farbe der Kupferoberfläche nach OSP-Filmbildung eine positive Korrelation mit den ausgewählten Mikroätzchemikalien, weil verschiedene Chemikalien unterschiedliche Rauheit der Kupferoberfläche verursachen.

Säurespülung:

Die Funktion des Beizens besteht darin, das Restmaterial auf der Kupferoberfläche nach dem Mikroätzen gründlich zu entfernen, um sicherzustellen, dass die Kupferoberfläche sauber ist.

OSP-Beschichtung (organische Flussschutzbehandlung):

Eine Schicht organischer Kupferkomplexverbindung wird auf der Kupferoberfläche angebaut, um die Kupferoberfläche während der Lagerung vor Oxidation zu schützen. Im Allgemeinen muss die OSP-Filmdicke zwischen 0.2-0.5um liegen.

Die Faktoren, die die OSP-Filmbildung beeinflussen, sind:

Der pH-Wert der OSP-Badelösung

"OSP badkonzentration"

Gesamtsäuregehalt des OSP-Bades

Betriebstemperatur

Reaktionszeit

Waschen nach OSP sollte seinen Säure-Basenwert über pH 2.1 streng kontrollieren, um zu verhindern, dass Übersäure-Waschen den OSP-Film beißen und auflösen, was zu einer unzureichenden Dicke führt.

Trocken:

Um die Trocknung der Beschichtungsschicht auf der Plattenoberfläche und den Löchern zu gewährleisten, wird empfohlen, 30-90°C heiße Luft zu verwenden. (Diese Temperatur und Zeit können unterschiedliche Anforderungen aufgrund verschiedener OSP-Materialien haben)

Vorteile der OSP (Organic Solderability Preservative) Oberflächenbehandlung Leiterplatte:

Der Preis ist billig.

Gute Schweißfestigkeit. Die Schweißfestigkeit der OSP-Kupferbasis ist grundsätzlich besser als ENIG-Nickelbasis.

Abgelaufene (drei oder sechs Monate) Bretter können auch wieder aufgedeckt werden, aber normalerweise nur einmal, je nach Zustand des Brettes.

OSP (Organic Solderability Preservative) Oberflächenbehandlung Leiterplatten Nachteile:

"OSP ist ein transparenter Film, und seine Dicke ist nicht leicht zu messen, so dass die Dicke nicht leicht zu kontrollieren ist. Die Filmdicke ist zu dünn, um den Effekt des Schutzes der Kupferoberfläche zu finden, und die Filmdicke ist zu dick, um geschweißt zu werden.

Es wird empfohlen, während des sekundären Reflow in einer Umgebung mit offenem Stickstoff zu arbeiten, was einen guten Schweißeffekt erzielen kann.

Unzureichende Haltbarkeit. Im Allgemeinen beträgt nach Abschluss des OSP in der Leiterplattenfabrik seine Haltbarkeit bis zu sechs Monate, und einige sind nur drei Monate, abhängig von der Fähigkeit der Leiterplattenfabrik und der Qualität der Leiterplatte, und einige Leiterplatten, die die Haltbarkeit überschritten haben, können zurückgegeben werden. Die Leiterplattenfabrik wäscht das alte OSP auf der Leiterplattenoberfläche ab und trägt dann eine neue Schicht OSP erneut auf. Das Abwaschen des alten OSP erfordert jedoch mehr korrosive Chemikalien, die die Kupferoberfläche mehr oder weniger beschädigen. Wenn das Lötpad daher zu klein ist, kann es nicht verarbeitet werden. Es ist notwendig, mit dem Plattenhersteller zu kommunizieren, ob die Oberflächenbehandlung erneut durchgeführt werden kann.

Leicht beeinträchtigt durch Säure und Feuchtigkeit. Beim Sekundärreflow-Löten (Reflow) muss es innerhalb eines bestimmten Zeitraums abgeschlossen werden. Im Allgemeinen ist die Wirkung des zweiten Reflow-Lötens relativ schwach. Es ist in der Regel erforderlich, es innerhalb von 24-Stunden nach dem Öffnen der Verpackung aufzufüllen (nach dem Umfüllen). Je kürzer die Zeit zwischen dem ersten Reflow und dem zweiten Reflow, desto besser. Generell wird empfohlen, den zweiten Reflow innerhalb von 8 Stunden oder 12 Stunden zu beenden.

"OSP ist eine isolierende Schicht, so dass die Prüfpunkte auf der Platine mit Lötpaste gedruckt werden müssen, um die ursprüngliche OSP-Schicht zu entfernen, um die Nadelpunkte für elektrische Tests zu kontaktieren. Related reading: Was ist ICT (In-Circuit-Test)? Was sind die Vor- und Nachteile?

Das OSP Board ist eine Kupferbasis. Der gutartige IMC von Cu6Sn5 wird zunächst nach dem Löten erzeugt, aber nach der Alterung ändert er sich allmählich zum minderwertigen IMC von Cu3Sn, was die Zuverlässigkeit beeinflusst. Bei Produkten mit Lebensdauer muss die langfristige Zuverlässigkeit von OSP berücksichtigt werden.

Ansichten auf OSP-Leiterplatten für Oberflächenbehandlung:

Aufgrund des niedrigen Preises von OSP, der guten Schweißbarkeit bei frischem Zustand, der guten anfänglichen Schweißfestigkeit, der schlechten Schweißbarkeit nach einer Nutzungsdauer usw. eignet sich OSP sehr gut für den Einsatz in Konsumgütern, die gleichzeitig in Massenproduktion hergestellt werden. Wenn OSP verwendet werden kann, ist es umso perfekter, dass der durch das Löten erzeugte IMC nach einer Nutzungsdauer (nach der Garantiezeit) von gutartigem Cu6Sn5 zu starkem Cu3Sn wechselt.

OSP ist nicht für eine kleine Anzahl von verschiedenen Produkten geeignet, noch ist es für Produkte mit schlechten Nachfrageprognosen geeignet. Wenn der Bestand in der Leiterplattenfirma oft sechs Monate überschreitet, ist es wirklich nicht zu empfehlen, OSP zu verwenden.