表面处理OSP常见问题处理分析
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105PCB InformationNOV 2020 NO.61.2 离子污染残留的危害PCB 的密度大,pad 与pad 的间距小,离子残留在表面会造成离子迁移的可能性很大。
也就是导通两间距的pad 或线。
若PCB 表面有酸性离子(如:SO 4²-、NO 3-等)残留时还会对线路板有腐蚀的情形,如造成开路、短线等现象。
产品的寿命也大大降低。
离子迁移如图2所示,线路腐蚀造成的开路如图3所示。
1.3 清洁度检测方法离子污染度也是用间接的方法来测定的,如:目视检测法、荧光发光法、接触角法、称重法、颗粒尺寸数量法、NaCl 当量法、离子色谱法等,对于电路板清洁度的测试,主要有NaCl 当量法和离子色谱法。
从以上数据可以看出离子污染超标的为铵根离子和钙离子,现对铵根离子和钙离子进行分析、寻找真因从根源改善,以满足客户要求。
1.1 PCB离子污染的来源PCB 上因制程以及材料来源和人为等原因造成的污染物残留统称为污染。
这些污染物以阴阳离子的状态来体现和计算称为离子污染,离子污染程度是对PCB 的清洁度更为精确的管控和观察标准。
(见图1)浅谈OSP 印制板表面离子清洁度的改善文/ 胜宏科技(惠州)股份有限公司 冯强 李剑华 赵林飞 廖润秋我司2019年10月发现A20系列有一款表面处理为OSP 的样板,在生产完OSP 后对离子污进行测试,污染度测试结果超标,同时取样增加25个样品进行污染度测试结果同样超标,具体数据如表1所示。
【摘 要】随着电子行业的迅速发展,电子产品的集成度越来越高,电路板上的元器件密度越来越大,线与线的间距也越来越小。
为防止离子迁移导致的失效,对PCB板面的清洁度的要求也就相应提高了。
特别表现在高端电路板应用领域,如航天航空、汽车、高端通讯、高端医疗设备等。
而表面处理为OSP的PCB因OSP膜较薄,且不耐酸碱也无法使用离子清洁剂清洗,本文主要讲述如何通过制程控制来改善OSP板表面离子清洁度。
OSP表面处理焊锡不良原因分析戴晨曦;李小王【期刊名称】《印制电路信息》【年(卷),期】2016(024)005【总页数】3页(P65-67)【作者】戴晨曦;李小王【作者单位】惠州中京电子科技有限公司,广东惠州 516029;惠州中京电子科技有限公司,广东惠州 516029【正文语种】中文一种PCB表面处理方式叫有机保焊剂(Organic Solderability Preservatives,OSP)。
它的功能就是在裸铜待焊面上进行涂布处理,在铜面上生成一层有机铜唑化合物皮膜。
该皮膜一方面可以保护待焊接铜面在常态储存条件下免于氧化,另一方面又可以在组装焊接前被助焊剂迅速去除,使之露出干净铜面与熔融焊锡结合生成牢固焊点。
由于OSP处理制程控制简单、成本低廉、焊接强度高、表面平整、可耐多次熔焊处理等特点,越来越广泛地被采用。
一般情况下OSP类型PCB上锡良好,但PCB生产过程稍控制不当,则会导致客户抱怨甚至退货。
对影响OSP类型PCB焊锡性的几个因素进行分析和阐述。
1.1 OSP表面处理反应机理通过药液中的有效成分与清洁并粗化裸铜面发生络合与交联反应,有选择的在PCB清洁的焊盘与通孔的铜面上生成一层有机膜,从而达到防止铜面氧化的目的。
经药液中的有效成分不停地与药液中的铜离子络合生长至要求的厚度。
2.2 OSP表面处理的优越性与不足之处(1)这层膜保护铜面具有防氧化、耐湿性、且在后续的焊接高温中,此种保护膜又很容易被助焊剂所迅速清除,使铜表面与熔融焊锡立即结合成为牢固的焊点;(2)有机涂覆工艺简单,成本低廉,使得其在业界被广泛使用;(3)OSP工艺的不足之处是所形成的保护膜极薄,易于划伤或擦伤,故必须精心操作和运放。
同时,经过多次高温焊接过程的OSP膜(指未焊接的连接盘上OSP 膜)会发生变色或裂缝,影响可焊性和可靠性。
3.1 插件孔凹锡不良从客户端退回实物图片可见凹锡位置为插件孔(图1)。
插件孔焊锡饱满度为80%,无虚焊及冷焊出现,仅PCB插件孔爬锡不饱满,单从PCB上锡外观无法确认凹锡真正原因,切片确认此批次板孔粗有超标现象。
OSP表面处理PCB焊接不良原因分析和改善对策点导读OSP是(Organic Solderability Preservatives) 的简称,中译为有机保焊膜,又称护铜剂,英文亦称之Preflux。
它的作用是阻挡湿气,防止焊盘氧化,保持焊接铜面具有良好的可焊性。
由于OSP表面平整度好,焊点可靠性高、PCB制造工艺相对简单、成本低廉,对比其它表面处理PCB优势明显,越来越受到业界的欢迎。
一般情况下,OSP表面处理的PCB上锡性良好,如PCB生产过程控制不当或SMT使用管控不当都会导致焊接不良的问题。
本文根据OSP表面处理PCB的特点及焊接不良案例分析,重点从OSP膜厚度的控制及PCB储存和SMT使用方面对影响PCB可焊性不良的因素进行分析,并提出一些相应的改善对策。
关键词:OSP;PCB;焊锡性;焊点;焊盘;SMT1引言PCB是现代电子产品不可缺少的材料,随着表面贴装技术(SMT)、集成电路(IC)技术的高速发展, PCB需要满足高密度、高平整化、高可靠性、更小孔径、更小焊盘的发展要求,对PCB表面处理和制作环境的要求也越来越高。
OSP表面处理是目前常见的一种PCB表面处理技术,是在洁净的裸铜表面上,以化学的方法长出一层0.2~0.5um的有机皮膜,这层膜在常温下具有防氧化、耐热冲击、耐湿性,可以保护铜表面发生氧化或硫化的作用,在后续的高温焊接中,此种保护膜又必须很容易地被助焊剂所迅速清除,露出干净的铜表面在极短时间内与熔融焊锡结合成为牢固的焊点。
OSP表面处理对比其它表面处理有如下优缺点:a. OSP表面平整均匀,膜厚0.2~0.5um适合SMT密间距元件的PCB;b. OSP膜耐热冲击性能好,适合无铅工艺及单双面板加工,并与任意焊料兼容;c.水溶性操作,温度可控制在80 ℃以下,不会造成基板弯曲变形的问题;d.操作环境好,污染少,易于自动化生产线;e.工艺相对简单,良率高,成本较低等;f.缺点是形成的保护膜极薄,OSP膜容易划伤(或擦伤);g. PCB经过多次高温焊接后,OSP膜(指未焊接焊盘上的OSP 膜)会发生变色、裂解变薄、氧化,影响可焊性和可靠性;h.药水配方种类多,性能不一,品质参差不齐等。