表面处理OSP工艺原理教材VIP免费

MeadvilleConfidential1讲解人：温斌讲解人：温斌2010-12-12010-12-1表面处理工艺原理介绍--OSP(OrganicSolderabilityPreservatives)MeadvilleConfidential2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MeadvilleConfidential3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。MeadvilleConfidential4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）MeadvilleConfidential5概述咪唑MeadvilleConfidential6概述苯并三唑MeadvilleConfidential7OSP工艺流程一、流程烘干除油水洗微蚀水洗吹干预浸OSP水洗除油PH值：2.9-3.1酸值：250-290注：GLICOAT无预浸.MeadvilleConfidential8OSP工艺流程流程MeadvilleConfidential9OSP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。Cu2+CuCu+Cu+++苯并三氮唑（咪唑）MeadvilleConfidential10OSP工艺流程OSP膜高分子结构MeadvilleConfidential11OSP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。MeadvilleConfidential12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。MeadvilleConfidential13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。MeadvilleConfidential14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...