PCB科技 - PCB焊接强度的兩種表面處理方法

實驗資料表明，OSP表面處理的焊接强度高於ENIG表面處理的焊接强度 PCB板. 然而, 也證實了OSP的焊接强度會隨著時間的推移而惡化. 因此, 產品在市場上銷售的時間越長, 缺陷率應越高.

實驗數據證明，OSP表面處理的焊接强度高於ENIG表面處理的PCB。 然而，也證實了OSP的焊接强度會隨著時間的推移而惡化。 囙此，產品在市場上銷售的時間越長，缺陷率應該越高。

親愛的朋友們已經在SMT和 PCBA電路板 長期以來的裝配業. 也許我聽過一比特專家或資深經驗分享並告訴你，“OSP表面處理電路板的焊接强度比ENIG表面處理强.更專業的術語應該是“銅基電路板的焊點强度比鎳基電路板的焊點强度强”, 但似乎很少有人能拿出數據來告訴你“OSP的焊接强度比ENIG强多少”?"

你們知道ENIG（化學鍍鎳浸金）表面處理電路板是什麼嗎？ ENIG表面處理是什麼電路板？ 優點和缺點是什麼？

你們知道什麼是OSP（有機可焊性防腐劑）表面處理電路板嗎？ 什麼是OSP（有機焊料保護膜）表面處理電路板？ 優點和缺點是什麼？

我在網上蒐索了很多報告，最後發現“日本Niho Superior”出版的英文版報告[高速加載無鉛BGA球體的强度]相對簡單易懂。 本文將主要使用本報告作為資料來說明OSP和ENIG焊接承受應力的能力。

由於可擕式設備現在非常流行，用戶在攜帶時會意外地將其摔在地上。 囙此，本報告使用不同的剪切試驗速度將BGA焊球焊接到OSP，ENIG的兩種不同表面處理的可靠性計算其BGA焊球的斷裂能（斷裂能）作為焊接强度評估的標準。

本報告的測試樣品和條件如下。 對報告細節感興趣的讀者可以在互聯網上蒐索原始報告的名稱，他們應該能够找到它：

–BGA球直徑：0.5+/-0.01mm

–層壓板：FR4

–厚度：1.6mm

–使用焊接掩模定義的焊盤：0.42+/-0.02mm

-抗蝕劑厚度：30-40um

–電路板表面處理（表面處理）：OSP、ENIG（0.3um Ni/0.03um Au）

–球形焊料合金：Sn-3.0Ag-0.5Cu，Sn-0.7Cu-0.05Ni-0.006Ge，63Sn-37Pb

–剪切速度：10、100、1000、2000和4000 mm/s

本報告主要使用兩種測試方法，推力（剪切測試）和拉力測試（拉力測試），但此處僅使用推力報告。 感興趣的讀者可以在互聯網上找到這份原始報告。 此處的推力實際上是焊球的橫向剪切力（剪切力）

應注意，本報告使用錫球的“斷裂能”計算其焊接强度，因為當出現最大剪切力時，錫球可能不會完全掉落。 有一些可能性。 它只是裂紋的一部分，但已計算出最大推力。 囙此，僅計算最大剪切力而不是焊接强度會有點失真。 應計算由整個剪力和距離（如上）形成的封閉區域的面積。 它可以表示焊接强度。

平均斷裂能量作為剪切速度的函數

從整個報告的角度來看，OSP和ENIG表面處理的焊接强度結果可總結為以下結論：

–施加在焊球上的剪切速度越快, 無論焊球是否焊接到OSP或ENIG的表面處理, its fracture energy (Fracture Energy) will decrease rapidly as the shear speed increases. 這表明 PCB產品 是對電路板上電子部件的焊接强度的致命傷害, 零件越重, 損害越大, 因為F=ma. 墜落高度越高, 越是不利.

–對於SAC305焊料，PCB OSP表面處理板上的焊料抗剪切力的斷裂強度優於PCB ENIG表面處理板，特別是當剪切力速度為100mm/s時，差异最為明顯，但當剪切速度高於mm/s時達到1000，兩者之間的間隙變得越來越小。 這可以解釋ENIG和OSP在進行裸金屬跌落測試時差別不大，但OSP在進行翻滾測試時明顯優於ENIG。

該報告還專業針對As回流、雙回流和200（H）小時（回流+ 200hr@150 回流後150°C。 主要目的是瞭解IMC（金屬間化合物）在時間和溫度條件下對BGA焊球焊接强度的影響。