PCB科技 - OSP表面處理PCB改進措施

1.選擇正確的OSP藥水

OSP有三種資料：松香、活性樹脂和唑。 現時使用最廣泛的是唑OSP。 唑OSP經過約6代的改進，其分解溫度可高達354.9°C，適用於無鉛工藝和多次回流焊接。在PCB生產之前，有必要根據產品的生產工藝選擇合適的成分。

在PCB生產過程中，必須嚴格控制OSP膜的厚度和均勻性

OSP工藝的關鍵是控制保護膜的厚度。 薄膜厚度太薄，抗熱震性差。 在回流焊接過程中，薄膜無法承受高溫、開裂和變薄，這很容易導致焊盤氧化並影響可焊性； 如果薄膜厚度太厚，在焊接過程中就不會很好。焊劑溶解和去除焊劑也會導致焊接不良。

3.OSP板的生產工藝

放置板材-脫脂-清洗-微蝕刻-清洗-預浸泡-去離子水清洗-吸墨-上保護膜（OSP）-吸墨-去離子水沖洗-乾燥-乾燥-烘乾-退繞

4.影響OSP薄膜厚度的主要因素

a.脫脂。 脫脂效果直接影響成膜質量。 脫脂不良會導致薄膜厚度不均勻。 一方面，通過分析溶液，可以將濃度控制在工藝範圍內。 另一方面，始終檢查脫脂效果是否良好。 如果脫脂效果不好，應及時更換脫脂液。

b.微型夾子。 微蝕刻的目的是形成粗糙的銅表面以促進成膜。 微蝕刻的厚度直接影響成膜速率。 為了形成穩定的膜厚度，微蝕刻的厚度必須保持穩定。 一般來說，將微蝕刻厚度控制在1.0~1.5um更為合適。 每次換班前，都要量測微腐蝕速率，並根據微腐蝕速率確定微腐蝕時間。

c.預浸膠。 預浸泡可以防止氯離子等有害離子損壞OSP罐溶液。 OSP預浸料筒的主要功能是加速OSP薄膜厚度的形成，並處理其他有害離子對OSP筒的影響。 預浸料溶液中含有適量的銅離子，可以促進複合保護膜的形成，縮短浸塗時間。 一般認為，由於銅離子的存在，烷基苯並咪唑和銅離子在預熔劑溶液中在一定程度上絡合。 當這種具有一定聚集度的絡合物沉積在銅表面形成絡合物膜時，可以在短時間內形成更厚的保護層，從而起到絡合促進劑的作用。 例如，預浸料中烷基苯並咪唑或類似成分（咪唑）的含量非常低。 當銅離子過量時，預浸料溶液會過早老化，需要更換。 囙此，有必要重點控制預浸料的濃度和預浸料時間。

d.OSP主要成分的濃度。 烷基苯並咪唑或類似成分（咪唑類）是OSP溶液中的主要成分，濃度是决定OSP膜厚度的關鍵。 在生產過程中，有必要重點監測OSP藥水的濃度。

e.溶液的pH值。 pH值的穩定性對成膜速率有較大影響。 為了保持pH值的穩定性，在溶液罐中加入一定量的緩衝劑。 通常，PH值控制在2.9~3.1，可以獲得緻密、均勻、厚度適中的OSP薄膜。 當PH值較高且PH>5時，烷基苯並咪唑的溶解度會降低，油性物質會沉澱； 當PH值低且PH<2時，形成的薄膜將部分溶解。 囙此，有必要重點監測PH值。

f.溶液的溫度。 溫度的變化對成膜速率也有較大的影響。 溫度越高，成膜速率越快。 囙此，需要控制OSP罐的溫度。

g.成膜時間（浸塗時間）。 在OSP浴成分、溫度和pH值的一定條件下，成膜時間越長，成膜越厚。 囙此，有必要控制成膜時間。

5.OSP薄膜厚度檢測

現時，大多數PCB工廠使用紫外光譜儀來量測OSP薄膜厚度。 其原理主要是利用OSP薄膜中的咪唑化合物在紫外區域具有很强的吸收特性，然後在最大時間量測吸光度。 這種方法計算OSP薄膜厚度簡單易行，但測試誤差相對較大。另一種方法是使用FIB科技量測OSP薄膜的實際厚度。 PCB工廠需要在生產過程中使用適當的方法來檢測和控制OSP膜的厚度，以確保OSP膜厚度符合標準要求。

6.OSP板包裝和儲存要求

由於OSP膜極薄，如果長時間暴露在高溫高濕環境中，PCB表面會被氧化，可焊性會惡化。 回流焊工藝後，PCB表面的OSP也會開裂並變薄，這很容易導致PCB銅箔氧化並降低可焊性。

6.1 OSP板包裝要求

OSP板的進料應真空包裝，並附有乾燥劑和濕度顯示卡。 將PCB板與電路板分開，以避免劃傷或摩擦損壞OSP膜。

6.2 OSP板存儲要求

它不能直接暴露在陽光下。 應存放在相對濕度為30~70%、溫度為15~30攝氏度的環境中。 保質期不到6個月。 建議使用特殊的防潮櫃進行儲存。 如果PCB受潮或過期，則無法烘烤，只能退回PCB工廠進行OSP返工。

7.SMT部分OSP板的使用和注意事項

a.打開PCB前，檢查PCB包裝是否損壞，濕度訓示卡是否變色。 如果損壞或變色，則無法使用。 需要在開業後8小時內上線生產。 建議使用盡可能多的開口，對於尚未生產的PCB或最後數量的PCB，應及時使用真空包裝。

b.有必要控制SMT車間的溫度和濕度。 建議車間溫度：25±3攝氏度，濕度：50±10%。 在生產過程中，禁止裸手直接觸摸PCB焊盤表面，防止汗液污染，造成氧化，導致焊接不良。

c.印刷焊膏的PCB應儘快安裝，以完成組件並通過爐子，儘量避免印刷錯誤或安裝問題導致清洗，因為清洗會損壞OSP膜。 清潔時，建議用浸有75%酒精的無紡布擦拭焊膏。 清潔後的PCB必須在2小時內焊接。

d.SMT單面貼片完成後，第二面SMT元件的貼片需要在24小時內完成，DIP（挿件）元件的選擇性焊接或波峰焊接必須在36小時內完成。

e.由於OSP處理的PCB的焊膏流動性比其他表面處理的PCB差，焊點很可能暴露出銅。 在設計鋼網開口時，您可以適當地新增它。 建議按照1:1.05或1:1.1的墊片開孔，但需要注意CHIP組件的防錫珠處理。

f.在滿足焊接質量的前提下，建議OSP板在回流焊接過程中的峰值溫度和回流時間盡可能接近工藝視窗的下限，峰值溫度和回焊時間應盡可能低； 生產雙面板時，建議生產第一面（小元件側的溫度）應適當降低，兩側的溫度應分開設定，以减少高溫對OSP薄膜的損壞。 如果可能的話，建議使用氮氣生產，這可以有效改善雙面OSP板第二面氧化和焊接不良的問題。