OSP工藝與應用

…… Surface Finish& TreatmentP工藝與應用表面涂覆(恩森化學(xué)有限公司318020)羊秋福辛建樹(shù)摘要隨著(zhù)環(huán)保領(lǐng)域對電子產(chǎn)品的要求,OP將成為PB表面涂覆的趨勢。本文就OP工藝應用、維護及檢測進(jìn)行了闡述。關(guān)鍵詞有機助焊保護膜OSP Process and applicationYang Qiufu Xin JianshuAbstract With the requisition for electronic product of the environmental protection field, OSP will become thetrend of surface coating of PCB. This text has been explained on OSp process is used, maintained and measuredKey words organic solderability preservatives隨著(zhù)歐盟L37《官方公報》公布了歐洲議會(huì )和歐1工藝流程盟部長(cháng)理事會(huì )共同批準的《報廢電子、電氣設備指令》除油→清洗→微蝕刻→去離子水清洗→酸洗→(EE2002/96/EC)和《關(guān)于限制在電氣電子設備中去離子水清洗→吸水輥吸干→冷風(fēng)吹干→S-906P使用某些有害物質(zhì)指令》(RoHs2002/95/EC),又于藥液涂覆→吹干→去離子水清洗→吹干→烘干2006年7月開(kāi)始實(shí)施無(wú)鉛等六大有害物質(zhì)的禁用。無(wú)其中藥液的作用:以置疑,熱風(fēng)整平(涂鉛/涂錫)工藝將被淘汰?；?1)除油的作用是除去外形成型及測試后PCB表學(xué)鎳金、化學(xué)沉銀、化學(xué)沉錫、∝sP(有機助焊保護面的手漬,輕微油污等;膜,俗稱(chēng)防氧化)等工藝將取代熱風(fēng)整平(涂鉛/涂(2)蝕刻的目的是經(jīng)過(guò)微蝕刻使PCB銅面微觀(guān)狀錫)工藝。但化學(xué)鎳金、化學(xué)沉銀、化學(xué)沉錫因成本態(tài)呈“森林”狀凹凸不平,保證耐熱防氧化膜的成膜高、制程復雜、穩定性欠佳等原因,制約了大批量生厚度及焊錫流動(dòng)性,防止虛焊的產(chǎn)生產(chǎn)的需求。而∝P工藝是通過(guò)化學(xué)的方法,在裸銅表(3)酸洗的作用:為了除去銅面經(jīng)微腐蝕后殘留面形成一層0.2μm0.5μm的憎水性有機保護膜。這層的銅離子、復式鹽,保證銅面潔凈;膜保護銅表面使其避免氧化,對多種焊劑兼容,并能(4)OSP處理:這是PCB抗氧化處理的技術(shù)核承受三次以上的熱沖擊,而且工藝操作溫度低,有利心,PCB裸銅經(jīng)αsP藥液處理后,即形成耐熱抗氧于保證印制板電裝前焊點(diǎn)的平整度與板面翹曲度,從化膜。43而成為了替代熱風(fēng)整平工藝的主流工藝。恩森公司適2O5P工藝各藥液維護與控制時(shí)推出了」S系列OP藥液,以適應印制板行業(yè)的需PG表面貼裝要求OP膜厚度應介于0.2m0.4μm求?，F對其工藝流程及維護與檢驗予以介紹。之間。有試驗中國煤化工2m)時(shí)在CNMHGPrinted Circuit Information印制電路信息2006№b.3.…∴:…… Surface Finish& Treatment:回流焊多次熱循環(huán)過(guò)程中導致銅面氧化而組裝失敗;作前,就先用5%堿液浸泡各槽,用水徹底清洗,然表當膜厚大于0.4m時(shí),膜層不能被錫膏里的助焊劑完后用5%SQ溶液漫泡,再用純水清洗干凈,以防止全去除,從而降低可焊性或虛焊,故應以下面各要素污染物質(zhì)進(jìn)入O5P藥液。在設備選型時(shí),最好考慮逆面涂覆維護藥液予以控制膜厚。流清洗,保證各清洗泵的壓力,以潔凈PCB表面及孔內的清潔。保證各藥液的壽命,降低生產(chǎn)成本,同時(shí)保證pH值可以增加αP藥液主份的溶解度,促經(jīng)常檢測最后各槽-道水洗的pH值。進(jìn)結合保護膜的形成,但pH值過(guò)高會(huì )使銅表面保護2.6吸水輥及風(fēng)干膜溶解。一般pH值應控制于2.5-2.8之間,最佳狀態(tài)為保持OsP藥液的平衡,在PCB板進(jìn)入OSP藥為2.6。實(shí)際生產(chǎn)中如發(fā)現藥液變渾濁或有白色絮狀液之前,應用吸水輥吸干水份,并以冷風(fēng)刀的形式吹沉淀物產(chǎn)生時(shí)應用精密pH計測量其pH值。測定之千孔內的水份,防止水份帶入到OP藥液。一旦水份:前,必須用pH4及pH7標準緩沖液標定pH計。pH未被吸干,可能出現膜層發(fā)花等弊病,此時(shí)應檢查吸值調整可用少量的分析純甲酸(冰乙酸、醋酸)調整,水輥的吸水質(zhì)量,必要時(shí)更換吸水輥。定期檢查冷風(fēng)添加時(shí),打開(kāi)過(guò)濾泵,在藥液流動(dòng)的狀態(tài)下緩緩添加,機進(jìn)風(fēng)口濾清器的運行狀況,以防止空氣中的粉塵吸直至要求值(注意:甲酸不能過(guò)量,若發(fā)現過(guò)量時(shí),入而帶入OP藥液,影響穩定,加速藥液老化,影響可用氨水調整)成膜質(zhì)量。2.2溫度3OP工作液成份及膜層厚度的分析方控制各藥液的溫度在工藝值并經(jīng)常驗證溫度的3.1總酸度測量準確性是保證工藝穩定的前提。若不控制除油液的取25m工作液,加150mh純水,(1-2)mh中性紅溫度,可能導致去油不干凈,微腐蝕藥液溫度不符指示劑,用1.0N№a滴定至紅色消失?？偹岫?1.0N會(huì )造成微腐蝕液的分解或OsP膜層不夠厚,而且在№CH×消耗毫升數×4.3銅面微腐蝕量達到1.5um-2.μm才能確保焊接的3.2濃度的分析可靠性。因此控制微腐蝕溫度在25℃-30℃是很有必打開(kāi)分光光度計,并讓其保溫10-20分鐘,取要的。同樣,操作溫度影響¤P藥液的成膜速度,溫4m工作液至1升容量瓶中,加去離子水至刻度,調度升高成膜速度加快,但會(huì )影響到膜層的致密度,控節分光光度計到270nm用去離子水裝滿(mǎn)1cm∪瓶制溫度在35℃~45℃,是形成致密度適中的有機保護并調整至零吸收。除去1cmU瓶用工作液裝滿(mǎn)1cm膜的關(guān)鍵。UV瓶,將該瓶放回分光光度計,記錄吸收率。2.3浸泡時(shí)間計算方式」S-906工作液9吸收率×F(S嚴格按工藝要求控制浸泡時(shí)間是除油、微腐蝕3.3膜層厚度測試和OP成膜的保證?！筍-9060P藥液膜層厚度約3.3.1試驗步驟在30秒內將會(huì )直線(xiàn)上升,而30秒后膜厚增加將變緩在250m燒杯中移取25n5%鹽酸,將經(jīng)CsP慢,故應嚴格掌握PCB板在藥液中的浸泡時(shí)間,確工藝正常處理的裸銅板試片放λ燒杯,輕搖三分鐘保品質(zhì)。三分鐘后立即抽出,用5%鹽酸溶液在270nm洸波下,2.4濃度調節分光光度計至零吸收,在1cmU瓶中仔細測量規定分析藥液的頻次,根據分析結果,調整各藥已經(jīng)被試片浸泡后的溶液,記錄吸收率液,確保各藥液的濃度是相當的必要。濃度太高成膜3.3.2計算速度快,但會(huì )影響膜層致密性;濃度低,成膜速度慢,膜厚=吸收率×F(t)會(huì )使膜層薄,而不耐高溫、氧化,根據分析結果添加3.3.3常數F(t)和F(s)的計算是獲得厚度適中的有機保護膜的條件。根據膜層厚度取JS-906原液4m放入1L容量瓶中,用去離子水的分析藥液濃度高時(shí),可加入去離子水至液位,低時(shí)稀釋至1L刻度,用分光光度計測量該溶液的吸收率。用」S-906原液補充至液位F(S)=100/吸收率F(t)=F(s)/157.42.5水洗4OP流稈∝sP流程的清洗應采用去離子水清洗。在開(kāi)始工CsP工藝中國煤化工中原因,會(huì )CNMHGPrinted Circuit Information印制電路信息2006№b.3…… Surface Finish& Treatment表1∝P故障現象原因及排除方法故障可能原因排除方法1.前處理不良1.加強前處理的控先膜層顏色不良2.前工序有污染2.加強前工序的檢查3.進(jìn)入OP工作液板面有水份3.檢查吸水輥及吹干段風(fēng)量4.工作液濃度低4.補加新溶液1.工作液濃度低1.補加新溶液2.時(shí)間不夠2.適當延長(cháng)時(shí)間表面涂覆膜層不夠厚3.pH值偏低3.調整pH值4.溫度低4.調節溫度5.成膜后吸干段風(fēng)力太大5.檢查成膜后的風(fēng)刀表面不均勻1.前處理不徹底1.改善前處理,必要時(shí)以?huà)佀C輕磨2.微腐蝕不均勻2.分析微腐蝕藥液,調整微腐蝕能力1.溫度過(guò)高或過(guò)低1.檢查溫度,調整工作液溫度或pH值膜層有水跡或發(fā)花2.pH植高2.調整pH值3.吸水輥不能充分吸凈水滴3.檢查吸水輥的吸水性能1.PH值高,油狀物析出1.調整液位及pH值溶液渾濁并伴有固態(tài)粘結物2.液位低2.清潔設備的傳動(dòng)部分3.由于pH值低,油狀物粘結于設備傳動(dòng)輥上1.膜層太薄1.調整分析操作工藝膜層下的銅層變色2.膜層未干透2.調整烘干溫度和時(shí)間3.成膜后PCB溫度過(guò)高時(shí)被包裝備3.冷卻后包裝4.PB存放倉庫環(huán)境酸霧污染,溫度高4.改善存放環(huán)境膜層有粘感烘干不徹底檢查烘干段溫度及調整烘干時(shí)間1.pH植高1.調節pH值膜層疏水性差孔發(fā)白2.溫度太低2.調節工作溫度3.P工作液溫度低經(jīng)分析補加OP新溶液O5P藥液表面油污有1.前處理不凈1.調整前處理狀沉淀物或成膜后成2藥液使用期已過(guò)2.更換藥液,重新配制3.工作板面積到極限出現各類(lèi)故障,對形成故障的原因及排除方法如表(6)去膜性10%30s表面無(wú)膜層殘留。1所示。值得注意的是:oSP膜層板薄,易被劃傷或擦5OP工藝的最終檢測傷,而造成銅面因失去膜層而氧化。須精心操作和運無(wú)鉛焊接霱在150℃~1π0℃,烘道吸熱60秒左放,以確?？珊感?。膜層如經(jīng)檢測不合格,可用右,而真正焊接的高溫也長(cháng)達1分鐘。超過(guò)液化熔點(diǎn)5%H丨溶液浸泡去膜后,重新制作。(230℃-240℃)的總共高溫時(shí)間還需90秒之久。因6結束語(yǔ)此無(wú)鉛焊接對OsP工藝的裸銅表面狀況及膜厚的要」S-906P藥液在投放市場(chǎng)以來(lái),經(jīng)多家客戶(hù)使求需制定以下檢測方法,如滿(mǎn)足以下要求,則P膜用,表明工藝簡(jiǎn)單、穩定、易于操作和維護、操作環(huán)層為合格。境好、污染少、可以手工操作。也易于自動(dòng)化,成本(1)外觀(guān)要求:透明,均勻,無(wú)痕跡。低廉,而得以大批量生產(chǎn)。增強了市場(chǎng)競爭力,贏(yíng)得(2)膜層厚度須保持(0.25-0.4)山m之間了顧客的信譽(yù)。PCM(3)高溫120℃30mn,150℃15mn,220℃3nmn參考文獻處理無(wú)色變,經(jīng)焊接表面焊點(diǎn)應100%潤滑。45[1]《現代印制電路基礎》(4)表面電阻(常態(tài))>2.3×102[2]《S-906銅面抗氧化預焊工藝說(shuō)明書(shū)》5)恒定濕熱試驗96℃/409H90mn應無(wú)色變。中國煤化工CNMHGPrinted Circuit Information印制電路信息2006№b.3.…∴