表面处理OSP工艺原理教材.ppt

讲解人 温斌2010 12 1 表面处理工艺原理介绍 OSP OrganicSolderabilityPreservatives 讲解内容 概述OSP工艺流程OSP组成成膜厚度的控制检测方法及重点监控项目常见问题及解决方法 概述 一 定义 有机可焊性保护膜 organicsolderabilitypreservative 是以化学的方法 在裸铜表面形成一层0 2 0 6um薄膜 这层膜具有防氧化 耐热冲击 耐湿性 优点 表面平坦 膜厚0 2 0 6um 适合SMT和线导线细间距的PCB 膜脆易焊 能承受多次以上热冲击 并与任意焊料兼容 水溶性操作 最高温度不到50度 不会发生板子的翘曲变形 生产过程中无高温 低噪声 有利于环保 成本比较低 概述 二 主要供应商Entek 乐思 ENTEKPLUSHTSHIKOKU 四国化成 GlicoatSMDF2 LX OSP有三大类的材料 松香类 Rosin 活性树脂类 ActiveResin 唑类 Azole 目前最常见的也就是 唑类 Azole 概述 咪唑 概述 苯并三唑 OSP工艺流程 一 流程 PH值 2 9 3 1酸值 250 290 注 GLICOAT无预浸 OSP工艺流程 流程 OSP工艺流程 唑类有机物在酸性溶液中能离解 H 的离去 从而成了孤对电子对 经过前处理的铜面 在OSP主槽中就形成了Cu 3d104s1 Cu 及Cu2 不同形态的铜 Cu 的3d10轨道与孤对电子对通过配位键形成有机可焊性膜 OSP工艺流程 OSP膜高分子结构 OSP组成 OSP药液的大体结成如下 烷基苯并咪唑有机酸 甲酸 乙酸 氯化铜 烷基苯并咪唑类有机化合物中的咪唑环与一价铜原子3d10形成配位键从而形成络合物 而支链烷基间是通过范德华力而相互吸引 所以形成了OSP保护膜 因其中有苯环的存在 所以 这层保护膜具有很好的耐热性和高的热分解能力 有机酸的加入可以增加烷基苯并咪唑在水溶液中的溶解度 促进络合物膜的形成 但是过量的有机酸反而会使沉积在铜表面上的OSP膜溶解 因而控制有机酸的加入时 即控制PH值是至关重要的 一般PH值控制在 2 9 3 1有机酸值控制在 250 290 成膜厚度的控制 OSP工艺的关键是控制好防氧化膜的厚度 膜厚太薄 耐热冲击能力差 在过回流焊时 膜层耐不住高温 最终影响焊接性 膜厚太厚 在电子装配线时 不能很好的被助焊剂所溶解 影响焊接性能 一般膜厚控制在 0 2 0 6um 要得到均匀的膜厚 生产中必须控制好以下几个方面 除油除油效果的好坏直接影响到成膜质量 除油不良 则成膜不均匀 微蚀微蚀的目的是形成粗糙的铜面 便于成膜 微蚀的速率直接影响到成膜 因此 要形成稳定的膜厚 保持微蚀速率的稳定性是非常重要的 一般做选化板 微蚀速率 0 3 0 6um 全铜板 微蚀速率 1 0 1 5um 成膜厚度的控制 OSP主槽工作溶液Ra 90 100 RB1 70 95 PH值的稳定对成膜速率的影响较大 为了保持PH的稳定 主槽中添加了一定量的缓冲剂 一般PH值控制在 2 9 3 1 可以得到致密 均匀而厚度适中的OSP膜 若PH值偏高 5 烷基苯并咪唑的溶解度降低 有油状物析出 若PH值偏低 2 会使形成的膜部分溶解 控制OSP槽的温度稳定也是必要的 温度的变化对成膜速率的影响也比较大 温度越高 成膜速率越快 成膜时间的控制 成膜时间越长 成膜越厚 ENTEK为50 70s GLICOAT为70 90s OSP主槽后的水洗必须为DI水 且必须保证PH值大于5 避免OSP膜的溶解 检测方法 膜厚 设备及仪器UV分光光度计1cm石英比色皿1ml移液管25ml移液管250ml烧杯试剂5 盐酸溶液分析方法1 取一单面3cm 5cm裸铜板经ENTEK全线 2 将处理过的试样置于一个干燥 洁净的250ml烧杯中 3 移取25ml5 0 HCl测试溶液至此烧杯中 轻轻搅拌3分钟 然后立即取出试样 4 用新鲜的5 0 HCl溶液校准UV分光光度计 使其在270 0nm处吸光度为零 5 小心将烧杯中的溶液倒至1cm比色皿中 记录吸光度 计算公式膜厚 m 吸光度xF t 日常监控项目 重点监控 微蚀速率膜厚贾凡尼效应点 金铜比例 WETTINGBALANCE可焊性测试 常见问题及解决方法 常见问题及解决方法 常见问题及解决方法 常见