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Tecnología OSP PCB

OSP es un proceso para el tratamiento de la superficie de la lámina de cobre de la placa de circuito impreso (PCB) de acuerdo con los requisitos de RoHS. OSP es la abreviatura de conservantes orgánicos de soldadura. También se llama [película de protección de soldadura orgánica ". También se llama [agente protector de cobre". También se le llama Preflux.


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OSP ha desarrollado químicamente una capa de película orgánica en la superficie de limpieza de cobre desnudo. La película tiene resistencia a la oxidación, resistencia al choque térmico, resistencia a la humedad, para proteger la superficie de cobre en el ambiente normal y ya no se oxida (oxidación o curado); pero esta película protectora debe ser muy fácil y se puede limpiar rápidamente en el calor de la soldadura de seguimiento, para que el cobre expuesto y la soldadura fundida se combinen inmediatamente en una unión de soldadura sólida en un período de tiempo muy corto.

Las placas de circuito impreso son cada vez más precisas, delgadas, de múltiples capas, con orificios pequeños, y los productos electrónicos son livianos y delgados, cortos y pequeños en desarrollo, especialmente el rápido desarrollo de SMT, la nivelación de aire caliente no se ha adaptado a esa alta densidad tableros Al mismo tiempo, la nivelación de aire caliente que utiliza soldadura Sn-Pb no cumple con los requisitos ambientales, con la implementación formal de la directiva RoHS de la UE el 1 de julio de 2006, la industria busca con urgencia una alternativa sin plomo al tratamiento de superficie de PCB, la mayoría común es la protección de soldadura orgánica (OSP), inmersión en níquel electroless gold (ENIG), inmersión de plata y estaño de inmersión.

La siguiente figura es algunos métodos comunes de tratamiento de superficie de PCB, nivelación de aire caliente (Sn-Pb, HASL), plata de inmersión, estaño de inmersión, OSP, comparación de rendimiento de oro niquelado electrolítico (ENIG), de los cuales el último 4 para el plomo Proceso libre. Se puede ver que OSP es cada vez más popular en la industria debido a su proceso simple y bajo costo.

Propiedades físicas HASL Astilla de inmersión Lata de inmersión OSP ENIG
El período de conservación 12 meses 6 meses 6 meses 6 meses 12 meses
Experimentar tiempos de reflujo 4 5 5 4 4
Costo Medio Medio Medio Bajo Alto
Complejidad del proceso Alto Medio Medio Bajo Alto
Temperatura de proceso 240 ° C 50 ° C 70 ° C 40 ° C 80 ° C
Rango de espesor (um) 1-25 0.05-0.2 0.8-1.2 0.2-0.5 Au: 0.05-0.2, Ni 3-5
Compatibilidad de flujo Bueno bueno bueno bueno bueno

De hecho, OSP no es una tecnología nueva, ha pasado más de 35 años, más que la historia de SMT. OSP tiene muchas ventajas, como una superficie lisa, no se forma IMC entre las almohadillas y la

cobre, permitiendo la soldadura directa (humectabilidad), tecnología de procesamiento de baja temperatura, bajo costo (menos que HASL), procesamiento de menor uso de energía, etc. La tecnología OSP fue muy popular en Japón en el

primeros años, con aproximadamente el 40% de los PCB de una sola capa que utilizan esta tecnología, mientras que casi el 30% de los paneles de doble cara lo utilizaban. La tecnología OSP también aumentó en 1997 en los Estados Unidos, de aproximadamente el 10% al 35%.


Proceso tecnológico
Desengrasado-> Limpieza con agua-> Microetch-> Limpieza con agua-> Decapado-> Limpieza con agua DI-> Película moldeada y secado-> Limpieza con agua DI-> Secado

1. desengrasado

El efecto de la eliminación de aceite afecta directamente la calidad de la formación de la película. El espesor de la película es desigual cuando el aceite no es claro. Por un lado, la concentración se puede controlar dentro del rango del proceso analizando la solución. Por otro lado, a menudo verifique si el efecto de desengrase es bueno, si el efecto de remoción de aceite no es bueno, se debe reemplazar rápidamente la remoción de aceite.

2. Microetch

El propósito del grabado es formar una superficie de cobre rugosa para facilitar la formación de la película. El grosor del grabado influye directamente en la velocidad de formación de la película. Por lo tanto, es muy importante

mantener un espesor estable de la película para mantener el espesor de la película grabada. En general, es apropiado controlar el grosor del grabado a 1.0-1.5um. La tasa de micro corrosión puede ser determinada.

antes de cada producción, y el tiempo de grabado se determina de acuerdo con la tasa de micro-grabado.


3. Formación de la película.

El agua DI se utiliza mejor para el lavado antes de la formación de la película, para evitar la contaminación del fluido formador de película. Después de lavar la película, es mejor usar agua desionizada y se debe controlar el valor de pH

entre 4.0-7.0, en caso de que la película esté contaminada y dañada. La clave del proceso OSP es controlar el espesor de la película de óxido. La película es demasiado delgada, capacidad de resistencia al choque térmico, en reflujo

Soldadura, resistencia de la película a alta temperatura (190-200 ° C) y, en última instancia, afecta el rendimiento de la soldadura en una línea de ensamblaje electrónico. La película no es muy buena en el flujo de disuelto, el rendimiento de la soldadura.

El espesor promedio de la película de control está entre 0.2-0.5um.


Debilidad


  • OSP, por supuesto, tiene sus inconvenientes. Por ejemplo, hay muchos tipos de fórmulas prácticas y diferentes actuaciones. Es decir, la certificación y selección de proveedores debe hacerse lo suficientemente bien.
  • La desventaja del proceso OSP es que las películas protectoras resultantes son extremadamente delgadas y fáciles de raspar (o desgastar) y deben ser operadas con amplificadores con cuidado. Al mismo tiempo, después de muchas veces de un proceso de soldadura a alta temperatura, la película OSP (la película OSP en la placa de conexión no soldada) cambiará de color o grieta, lo que afectará la soldabilidad y la confiabilidad.


Embalaje y almacenamiento

El OSP es un recubrimiento orgánico delgado en la superficie de PCB, si la exposición a un ambiente de alta temperatura y alta humedad es prolongada, la oxidación de la superficie de PCB, la variación de la soldabilidad, después del proceso de soldadura por reflujo, el recubrimiento orgánico en la superficie de PCB será más delgado. En PCB se oxida fácilmente la lámina de cobre. Por lo tanto, los métodos de preservación y el uso de productos semiacabados OSP PCB y SMT deberán cumplir con los siguientes principios:

  • El PCB OSP se empacará al vacío con una tarjeta de visualización de desecante y humedad adjunta. El transporte y almacenamiento de PCB con OSP se realizará utilizando papel aislante para evitar que la fricción dañe la superficie de OSP.
  • No debe exponerse a la luz solar directa, mantenga un buen ambiente de almacenamiento, humedad relativa: 30 ~ 70%, temperatura: 15 ~ 30 C, el período de almacenamiento es inferior a 6 meses.
  • Abierto en el sitio de SMT, debe verificar la tarjeta del indicador de humedad y, en línea, 12 horas, nunca abrió una gran parte del paquete, si no está terminado, o si es un dispositivo para resolver el problema durante mucho tiempo, es propenso a los problemas Después de imprimir el horno tan pronto como sea posible, no se quede, porque hay una pasta de soldadura de fundente muy fuerte en la corrosión del recubrimiento OSP. Mantenga un buen ambiente de taller: humedad relativa de 40 ~ 60%, temperatura: 22 ~ 27 grados centígrados. En el proceso de producción, es necesario evitar tocar la superficie de PCB directamente con las manos, para evitar que la superficie se oxide por la contaminación del sudor.
  • El segundo conjunto SMT lateral debe completarse dentro de las 24 horas posteriores a la finalización del primer conjunto SMT lateral.
  • Terminó el DIP en el menor tiempo posible (las 36 horas más largas) después de completar el SMT.
  • OSP PCB no se puede hornear. La cocción a alta temperatura deteriora fácilmente el color de OSP. Si la placa desnuda excede la vida útil de almacenamiento, puede devolverse al fabricante de OSP para volver a trabajar.
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