OSP表面處理工藝簡(jiǎn)介課件

OSP表面處理工藝簡(jiǎn)介1docin/sundae_mengOSP表面處理工藝簡(jiǎn)介1docin/sundae_meng

OSP制程介紹與管控解析

OSP板儲(chǔ)存條件與對(duì)策

OSP板與SMT制程管控目錄2docin/sundae_mengOSP制程介紹與管控解析目錄2doci

OSP制程介紹與管控解析

——何謂PCB表面處理

——PCB表面處理的類(lèi)型

——OSP的基本概念

——OSP與其他表面處理工藝的比較

——Glicoat-SMDF2反應(yīng)機(jī)理

——Glicoat-SMDF2工藝流程

——制程管控重點(diǎn)3docin/sundae_mengOSP制程介紹與管控解析——何謂PCB何謂PCB表面處理？

能夠?qū)CB板的鍍銅層起到防止氧化，并同時(shí)滿足PCB終端客戶進(jìn)行焊接需求的銅面最終保護(hù)層。4docin/sundae_meng何謂PCB表面處理？能夠?qū)CB板的鍍銅層起PCB表面處理的類(lèi)型？一、滿足有鉛焊接有鉛噴錫（錫63/鉛37）二、滿足無(wú)鉛焊接（符合RoHS）

1、OSP2、化學(xué)鎳金

3、化學(xué)沉銀

4、化學(xué)沉錫

5、電鍍鎳金

6、無(wú)鉛噴錫5docin/sundae_mengPCB表面處理的類(lèi)型？一、滿足有鉛焊接5docin/sund什么是OSP？

在PCB制作過(guò)程中，為了使焊接點(diǎn)位的銅表面在后續(xù)的工序中具有良好的焊接性能，需要對(duì)這些電位進(jìn)行相應(yīng)的表面處理，如噴錫、電鍍鎳金、化學(xué)鎳金等。

OSP中文為：有機(jī)可焊性抗氧化處理（OrganicSolder-abilityPreservatives，英文縮寫(xiě)為OSP）是多種表面處理方法當(dāng)中的一種。6docin/sundae_meng什么是OSP？在PCB制作過(guò)程中，為了使焊接PCB表面處理比較7docin/sundae_mengPCB表面處理比較7docin/sundae_mengPCB表面處理優(yōu)點(diǎn)比較工藝沉鎳金ENIG（ElectrolessNickelImmersionGold)沉錫（ImmersionTin)沉銀(Immersionsilver)無(wú)鉛噴錫(LeadfreeHASL)OSP電鎳金(Ni/AuPlating)機(jī)理先在電路板裸銅表面反應(yīng)沉積形成一層含磷7-9%的鎳鍍層，厚度約3-5um，再于鎳表面置換一層厚度約0.05-0.15um的純金層。在電路板裸銅表面經(jīng)化學(xué)置換反應(yīng)形成一層潔白而致密的錫鍍層，厚度約0.7-1.2um。在電路板裸銅表面經(jīng)化學(xué)置換反應(yīng)形成一層潔白而致密的銀鍍層，厚度約0.15-0.4um。在電路板裸銅表面經(jīng)熱風(fēng)整平形成一層較光亮而致密的無(wú)鉛覆蓋錫合金層，厚度約1-40um。在電路板裸銅表面沉積形成一層平整而致密的有機(jī)覆蓋層，厚度約0.2-0.6um，既可保護(hù)銅面，又可保證焊接性能。在電路板裸銅表面上電鍍銅/鎳/金鍍層，鎳層約3-8um，金層約1-3u"。優(yōu)點(diǎn)表面平整，厚度均勻表面平整，厚度均勻表面潔白平整，厚度均勻表面光亮平整，有一定的厚度差異(與PCB產(chǎn)品焊盤(pán)設(shè)計(jì)有關(guān))覆蓋層平整表面平整，但有一定的厚度差異（與PCB的排版設(shè)計(jì)有關(guān)）可與無(wú)鉛焊料和免清洗助焊劑匹配可與無(wú)鉛焊料和免清洗助焊劑匹配可與無(wú)鉛焊料和免清洗助焊劑匹配可與無(wú)鉛焊料和免清洗助焊劑匹配可與無(wú)鉛焊料和免清洗助焊劑匹配可與無(wú)鉛焊料和免清洗助焊劑匹配適合于多次組裝工藝適合于2-3次組裝工藝適合于2-3次組裝工藝適合于多次組裝工藝適合于2-3次組裝工藝適合于多次組裝工藝可焊性可保持到12個(gè)月可焊性可保持到6個(gè)月可焊性可保持到6-12個(gè)月可焊性可保持到12個(gè)月可焊性可保持到6個(gè)月可焊性可保持到12個(gè)月可焊性良好，打線良好，低表面電阻，并可耐多次接觸(適用于一些按鍵位置)表面處理層平整，易于進(jìn)行元器件裝貼，適合于高密度IC封裝的PCB和FPC表面處理層平整，易于進(jìn)行元器件裝貼可焊性最佳，易于與焊料形成良好鍵合的合金層表面處理層平整，易于進(jìn)行元器件裝貼金手指位置可適合于反復(fù)插接（耐磨性能和耐腐蝕性能良好）8docin/sundae_mengPCB表面處理優(yōu)點(diǎn)比較工藝沉鎳金ENIG（ElectPCB表面處理缺點(diǎn)比較工藝沉鎳金ENIG（ElectrolessNickelImmersionGold)沉錫（ImmersionTin)沉銀(Immersionsilver)無(wú)鉛噴錫(LeadfreeHASL)OSP電鎳金(Ni/AuPlating)缺點(diǎn)有機(jī)會(huì)出現(xiàn)黑焊盤(pán)有可能出現(xiàn)錫須不能接觸含硫物質(zhì)有可能會(huì)出現(xiàn)錫須（通過(guò)焊料選擇可控制在危害界限之內(nèi)）客戶裝配重工困難內(nèi)應(yīng)力稍高表面處理后若受到污染易產(chǎn)生焊接不良表面易被污染而影響焊接性能表面易被污染，銀面容易變色，從而影響焊接性能和外觀表面處理溫度高，可能會(huì)影響板材和阻焊油墨的性能表面在保存環(huán)境差的情況下易出現(xiàn)OSP膜變色，焊接不良等電鎳金后還經(jīng)過(guò)多道后工序，表面處理后若受到污染易產(chǎn)生焊接不良成本很高完成沉錫表面處理后如再受到高溫烘板或停放時(shí)間較長(zhǎng)，則可導(dǎo)致沉錫層的減少有可能產(chǎn)生銀遷移現(xiàn)象密集IC位容易產(chǎn)生高低不平的差異，從而影響貼片的精度部分微小孔通孔容易產(chǎn)生OSP不良現(xiàn)象線路側(cè)面為裸銅，若使用環(huán)境較潮濕時(shí)可導(dǎo)致絕緣性能下降9docin/sundae_mengPCB表面處理缺點(diǎn)比較工藝沉鎳金ENIG（ElectGlicoat-SMDF2

Glicoat-SMDF2是日本四國(guó)化成株式會(huì)社（SHIKOKU

）之滿足無(wú)鉛焊接之OSP產(chǎn)品，也是我司目前使用之產(chǎn)品。通過(guò)一種替代咪唑(1,3-二氮雜茂)衍生物的活性組分與金屬銅表面發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，Glicoat-SMDF2在PCB的線路和通孔等焊接位置會(huì)形成均質(zhì)、極薄、透明的有機(jī)涂覆層。優(yōu)良的耐熱性，能適用于免洗助焊劑和錫膏。10docin/sundae_mengGlicoat-SMDF2Glicoat-SMDF2Glicoat-SMDF2

反應(yīng)機(jī)理

PCBCuCuCuCuCuCuCuCuCuCuCuCu11docin/sundae_mengGlicoat-SMDF2反應(yīng)機(jī)理PCBCuCuCuCOSP制程工藝流程除油微蝕防氧化12docin/sundae_mengOSP制程工藝流程除油微蝕防氧化12docin/sundaeOSP關(guān)鍵流程控制方案關(guān)鍵流程微蝕：微蝕深度及返工次數(shù)防氧化：膜厚13docin/sundae_mengOSP關(guān)鍵流程控制方案關(guān)鍵流程微蝕：微蝕深度及返工次數(shù)防氧為什么需要特殊管制微蝕深度？

H2SO4-H2O2體系處理后銅面的微觀粗糙度非常均勻、細(xì)致，過(guò)硫酸鹽體系處理后銅面的微觀粗糙度則不夠均勻和細(xì)致；微蝕體系的選擇不同，會(huì)影響銅面的外觀色澤不同。H2SO4-H2O2體系過(guò)硫酸鹽體系14docin/sundae_meng為什么需要特殊管制微蝕深度？H2SO4-H2為什么需要控制膜厚？

膜厚太薄則不能有效的阻止銅面氧化；膜厚太厚則在客戶端進(jìn)行波峰焊時(shí)，會(huì)由于助焊劑不能完全溶解PCB板焊盤(pán)上的有機(jī)保護(hù)膜而產(chǎn)生焊錫性不良。15docin/sundae_meng為什么需要控制膜厚？膜厚太薄則不能有效的阻止微蝕深度管制1、微蝕深度：1.5-2.5um2、返工次數(shù)：＜2次3、微蝕體系：H2SO4-H2O2體系16docin/sundae_meng微蝕深度管制1、微蝕深度：1.5-2.5um16docin/膜厚管制1、膜厚：0.2-0.3um2、回流焊測(cè)試：參考客戶最高要求的無(wú)鉛回流焊曲線設(shè)定爐溫曲線，過(guò)爐3次，仍然保持基本均勻一致的膜色，并不產(chǎn)生嚴(yán)重的OSP膜色差。3、可焊性測(cè)試：回流焊2次+漂錫1次做可焊性測(cè)試，95%上錫飽滿。17docin/sundae_meng膜厚管制1、膜厚：0.2-0.3um17docin/sund回流焊測(cè)試曲線設(shè)定要求(KW)1、峰值溫度：250±5℃2、220℃以上時(shí)間：60-90秒18docin/sundae_meng回流焊測(cè)試曲線設(shè)定要求(KW)1、峰值溫度：250±5℃18回流焊測(cè)試爐溫曲線圖(KW)19docin/sundae_meng回流焊測(cè)試爐溫曲線圖(KW)19docin/sundae_m

OSP板儲(chǔ)存條件與對(duì)策——OSP板儲(chǔ)存條件

——OSP板儲(chǔ)存期限

——OSP板受潮應(yīng)對(duì)方案20docin/sundae_mengOSP板儲(chǔ)存條件與對(duì)策——OSP板儲(chǔ)存條OSP板儲(chǔ)存條件1、無(wú)酸性氣體

2、溫度：15-25℃

3、濕度：≤50%21docin/sundae_mengOSP板儲(chǔ)存條件1、無(wú)酸性氣體

2、溫度：15-25℃

3OSP板儲(chǔ)存期限1、最佳期限：≤

3個(gè)月

2、最長(zhǎng)期限：≤6個(gè)月22docin/sundae_mengOSP板儲(chǔ)存期限1、最佳期限：≤3個(gè)月

2、最長(zhǎng)期限：≤OSP板受潮應(yīng)對(duì)方案OSP板超期或儲(chǔ)存條件不佳，會(huì)導(dǎo)致受潮，從而造成PCB板的爆板分層和波峰焊錫洞問(wèn)題。

應(yīng)對(duì)方案：

1、波峰焊前進(jìn)行烤板：100℃×1h

2、退回PCB廠家進(jìn)行重工。23docin/sundae_mengOSP板受潮應(yīng)對(duì)方案OSP板超期或儲(chǔ)存條件不

OSP板與SMT制程管控——OSP板的焊接機(jī)理

——Glicoat-SMDF2皮膜裂解曲線

——OSP板在SMT制程的時(shí)間管控建議24docin/sundae_mengOSP板與SMT制程管控——OSP板的焊OSP板的SMT焊接機(jī)理SMT工藝流程：印錫膏→

貼片→

Reflow錫膏中含有的助焊劑將OSP膜完全溶解掉，使之露出新鮮的銅面與錫膏焊料直接接觸，經(jīng)Reflow后形成銅層與焊料之間IMC層。25docin/sundae_mengOSP板的SMT焊接機(jī)理SMT工藝流程：錫膏中含有的助焊劑OSP板的波峰焊接機(jī)理

波峰焊工藝流程：噴助焊劑→

波峰焊助焊劑將OSP膜完全溶解掉，使之露出新鮮的銅面與錫爐焊料接觸，波峰焊后形成IMC層。26docin/sundae_mengOSP板的波峰焊接機(jī)理波峰焊工藝流程：助焊劑將OSP膜完全Glicoat-SMDF2皮膜裂解曲線F2ThermalDecomposition354.7℃ＴＧＤＴＡ27docin/sundae_mengGlicoat-SMDF2皮膜裂解曲線F2ThermalOSP板在SMT制程的儲(chǔ)存管控建議一次貼裝：拆真空包裝一次回流焊波峰焊48小時(shí)24小時(shí)兩次貼裝：拆真空包裝一次回流焊二次回流焊波峰焊48小時(shí)24小時(shí)12小時(shí)項(xiàng)目?jī)?chǔ)存條件保存期限OSP后→包裝1、無(wú)酸性氣體2、溫度：15-25℃3、濕度：≤50%4、真空包裝7