Công nghệ PCB - Bảng mạch xử lý bề mặt OSP là gì?

OSP (Organic Weldability Preservator) là một màng sử dụng các phương pháp hóa học để phát triển một lớp hợp chất đồng hữu cơ (compound compound compound) trên bề mặt đồng. Bộ phim hữu cơ này có thể bảo vệ đồng trần sạch trên bảng khỏi rỉ sét (lưu hóa hoặc oxy hóa) khi tiếp xúc với không khí trong điều kiện bảo quản bình thường và có thể dễ dàng tan chảy và pha loãng trong quá trình lắp ráp bảng PCBA. Axit được loại bỏ nhanh chóng và bề mặt đồng sạch được tiếp xúc để tạo thành mối hàn với hàn nóng chảy.

OSP này về cơ bản là một màng bảo vệ trong suốt. Nói chung, sự hiện diện của nó rất khó phát hiện bằng mắt thường. Các chuyên gia có thể quan sát sự hiện diện của một màng trong suốt trên lá đồng bằng cách khúc xạ và phản xạ. Bảng mạch OSP không khác nhiều về ngoại hình so với bảng đồng trần thông thường, điều này cũng khiến các nhà máy bảng khó kiểm tra và đo lường các giá trị.

Nếu chất bảo vệ đồng hữu cơ (OSP) chỉ có một lỗ trên bề mặt đồng, bề mặt đồng sẽ bị oxy hóa từ lỗ, điều này sẽ ảnh hưởng đến sự thất bại của lắp ráp SMT. Chất bảo vệ đồng hữu cơ càng dày thì độ dày của lá đồng càng lớn. Bảo vệ tốt hơn, nhưng nó cũng đòi hỏi một thông lượng hoạt động mạnh hơn để loại bỏ nó để hàn, vì vậy độ dày của màng OSP thường được yêu cầu trong khoảng 0,2-0,5um.

Chất tẩy rửa axit (tẩy nhờn):

Mục đích chính là loại bỏ các oxit bề mặt đồng, dấu vân tay, dầu mỡ và các ô nhiễm khác có thể xảy ra trong quá trình trước đó để có được bề mặt đồng sạch.

Khắc vi mô:

Mục đích chính của microetch là loại bỏ các oxit nghiêm trọng trên bề mặt đồng, tạo ra một bề mặt đồng thô và sáng đồng đều, cho phép các màng OSP tiếp theo phát triển tốt hơn và đồng đều hơn. Thông thường, độ bóng và màu sắc của bề mặt đồng sau khi OSP tạo màng có liên quan tích cực đến hóa chất khắc vi mô được chọn, vì các hóa chất khác nhau gây ra độ nhám khác nhau trên bề mặt đồng.

Tẩy axit:

Vai trò của tẩy là loại bỏ hoàn toàn các chất còn sót lại trên bề mặt đồng sau khi ăn mòn vi mô để đảm bảo bề mặt đồng sạch sẽ.

Lớp phủ OSP (xử lý bảo vệ chất trợ chảy hữu cơ):

Một lớp phức hợp đồng hữu cơ được trồng trên bề mặt đồng để bảo vệ bề mặt đồng khỏi bị oxy hóa trong quá trình bảo quản. Thông thường, yêu cầu độ dày của màng OSP là từ 0,2-0,5um.

Các yếu tố ảnh hưởng đến OSP là:

Giá trị pH của dung dịch tắm OSP

Nồng độ tắm OSP

Tổng độ axit của bồn tắm OSP

Nhiệt độ làm việc

Thời gian phản ứng

Sau khi rửa OSP nên kiểm soát chặt chẽ giá trị axit và kiềm trên pH2.1, ngăn chặn rửa axit quá mức cắn hỏng màng OSP hòa tan, gây ra độ dày không đủ.

Khô

Để đảm bảo lớp phủ bề mặt tấm và lỗ khô, nên sử dụng không khí nóng 60-90 ° C trong 30 giây. (Do vật liệu OSP khác nhau, nhiệt độ và thời gian này có thể có các yêu cầu khác nhau)

Ưu điểm của bảng mạch xử lý bề mặt OSP (chất bảo quản hàn hữu cơ):

Giá rẻ.

Độ bền hàn tốt. Độ bền hàn của cơ sở đồng OSP về cơ bản tốt hơn so với cơ sở niken ENIG.

Các tấm ván đã hết hạn (ba hoặc sáu tháng) cũng có thể được đặt lại, nhưng thường chỉ một lần, tùy thuộc vào tình trạng của tấm ván.

Nhược điểm của bảng mạch xử lý bề mặt OSP (chất bảo quản hàn hữu cơ):

ØOSP là một bộ phim trong suốt, độ dày của nó không dễ đo, vì vậy độ dày không dễ kiểm soát. Độ dày của bộ phim quá mỏng để tìm thấy tác dụng bảo vệ bề mặt đồng và độ dày của bộ phim quá dày để hàn.

Khi trở lại thứ cấp, nó được khuyến khích để hoạt động trong môi trường nitơ mở, do đó có thể đạt được kết quả hàn tốt.

Thời hạn sử dụng không đủ. Nói chung, OSP sau khi hoàn thành trong nhà máy PCB, thời hạn sử dụng của nó lên đến sáu tháng, một số chỉ có ba tháng, tùy thuộc vào khả năng của nhà máy bảng và chất lượng của bảng, một số vượt quá thời hạn sử dụng có thể được trả lại. Nhà máy bảng rửa sạch OSP cũ trên bề mặt PCB và sau đó sơn lại một lớp OSP mới. Tuy nhiên, rửa sạch OSP cũ đòi hỏi nhiều hóa chất ăn mòn hơn, ít nhiều có thể làm hỏng bề mặt đồng. Do đó, nếu miếng đệm quá nhỏ, nó sẽ không thể được xử lý. Cho dù xử lý bề mặt có thể được thực hiện một lần nữa, cần phải liên lạc với nhà sản xuất tấm.

ª dễ bị ảnh hưởng bởi axit và độ ẩm. Khi được sử dụng cho hàn hồi lưu thứ cấp (reflow), nó cần phải được thực hiện trong một khoảng thời gian nhất định. Nói chung, hàn trở lại thứ hai là tương đối kém hiệu quả. Nó thường được yêu cầu để sử dụng trong vòng 24 giờ sau khi mở gói (sau khi trở lại). Thời gian giữa dòng chảy đầu tiên và dòng chảy thứ hai càng ngắn thì càng tốt. Nói chung, nó được khuyến khích để hoàn thành dòng chảy thứ hai trong vòng 8 hoặc 12 giờ.

Áo OSP là một lớp cách nhiệt, vì vậy các điểm kiểm tra trên bảng phải được in bằng dán hàn để loại bỏ lớp OSP gốc, do đó tiếp xúc với đầu kim để kiểm tra điện. Đọc thêm: ICT (Online Testing) là gì? Ưu điểm và nhược điểm là gì?

Tấm OSP là cơ sở đồng. IMC lành tính của Cu6Sn5 được tạo ra lần đầu tiên sau khi hàn, nhưng dần dần chuyển sang IMC kém hơn của Cu3Sn sau thời gian lão hóa, điều này sẽ ảnh hưởng đến độ tin cậy. Các sản phẩm có tuổi thọ phải xem xét độ tin cậy lâu dài của OSP.

Xem bảng mạch xử lý bề mặt OSP:

Do giá thấp của OSP, khả năng hàn tốt khi tươi, độ bền hàn ban đầu tốt, khả năng hàn kém sau một thời gian sử dụng, v.v., OSP rất phù hợp cho hàng tiêu dùng được sử dụng trong sản xuất hàng loạt dùng một lần. Nếu OSP có thể được sử dụng, thì hoàn hảo hơn là IMC được tạo ra bởi hàn đi từ Cu6Sn5 lành tính đến Cu3Sn mạnh sau một thời gian sử dụng (sau thời hạn bảo hành).

OSP không phù hợp với một số ít các sản phẩm đa dạng hoặc các sản phẩm có dự báo nhu cầu kém. Nếu cổ phiếu của các công ty bảng mạch thường vượt quá sáu tháng, thì OSP thực sự không được khuyến khích.