La conexión eléctrica en una PCB depende de la conductividad del cobre.Sin embargo, como sustancia química activa, el cobre tiende a oxidarse cuando se expone a la humedad atmosférica, lo que genera problemas que posiblemente se produzcan en la soldadura a alta temperatura, lo que amenaza gravemente la fijación sólida de los componentes en las PCB y reduce la confiabilidad de los productos finales. .Por lo tanto,Acabado de la superficieconlleva dos responsabilidades clave en lo que respecta al rendimiento de las PCB: proteger el cobre de la oxidación y proporcionar una superficie para una alta soldabilidad cuando los componentes están listos para ensamblarse en las PCB.

Los acabados de las placas se pueden clasificar en diferentes clasificaciones basadas en diferentes tecnologías y sustancias químicas involucradas: HASL (nivelación de soldadura por aire caliente), Inmersión Estaño/Plata, OSP,ENIG y ENEPIG, etc. Entre todos los acabados, OSP se está volviendo cada vez más frecuente debido a su bajo costo y atributos amigables con el medio ambiente, lo que agrega más necesidad para que lo entendamos mejor.Eso es lo que este artículo pretende decirte.

Breve introducción de OSP

OSP es la abreviatura de "conservantes de soldabilidad orgánicos", y también se llama anti-deslustre.Se refiere a una capa de acabado orgánico generada sobre cobre limpio y desnudo por adsorción.Por un lado, este acabado orgánico es capaz de evitar que el cobre se oxide, el choque térmico o la humedad.Por otro lado, tiene que eliminarse fácilmente mediante el fundente en el proceso posterior de soldadura para que el cobre limpio expuesto pueda unirse con soldadura fundida para que las juntas de soldadura puedan generarse en un tiempo extremadamente corto.

El compuesto químico a base de agua aplicado pertenece a la familia de los azoles, como los benzotriazoles, imidazoles y benzimidazoles, todos los cuales se adsorben en la superficie de cobre con una coordinación formada entre ellos y los átomos de cobre, lo que lleva a la producción de una película.En términos de espesor de película, la película hecha a través de benzotriazoles es delgada mientras que la de imidazoles es relativamente gruesa.La diferenciación en el grosor traerá un impacto distinto al efecto del acabado del tablero que se discutirá en la última parte de este artículo.

Proceso de fabricación de OSP

En realidad, OSP tiene una década de historia que es más larga que la de SMT (tecnología de montaje superficial).Aquí está el proceso de fabricación de OSP.

Nota: DI se refiere a la desionización.

La función de "Limpieza" es limpiar los contaminantes orgánicos como aceite, huellas dactilares, película de oxidación, etc. para que la superficie de la lámina de cobre permanezca limpia y brillante, que es la demanda fundamental.Este paso juega un papel bastante crucial en la calidad de construcción de los conservantes.Una mala limpieza tenderá a causar un espesor desigual de la acumulación de conservantes.Para garantizar la alta calidad de la película OSP terminada, por un lado, la concentración de la solución de limpieza debe controlarse dentro de un rango estándar mediante análisis químicos de laboratorio.Por otro lado, se recomienda verificar el efecto de limpieza con la mayor frecuencia posible y, una vez que el efecto no alcance el estándar, la solución de limpieza debe reemplazarse de inmediato.

En el proceso de mejora de la topografía, generalmente se aplica micrograbado para eliminar sustancialmente la oxidación generada en la lámina de cobre, de modo que se puedan mejorar las fuerzas de unión entre la lámina de cobre y la solución OSP.La velocidad del micrograbado influye directamente en la velocidad de construcción de la película.Por lo tanto, para obtener un espesor de película suave y uniforme, es fundamental mantener la estabilidad de la velocidad de micrograbado.En términos generales, es adecuado controlar la velocidad de micrograbado en el rango de 1,0 a 1,5 μm por minuto.

Es mejor que se utilice el enjuague DI antes de que se acumulen los conservantes en caso de que la solución OSP se contamine con otros iones, lo que lleva a que se deslustre después de la soldadura por reflujo.Del mismo modo, es mejor que el enjuague DI se utilice después de que los conservantes se acumulen con un valor de PH entre 4,0 y 7,0 en caso de que los conservantes se destruyan como resultado de la contaminación.

Ventajas de OSP

Hoy en día, OSP se ha aplicado habitualmente debido a sus ventajas que se comentan a continuación:
• Proceso de fabricación simple y reelaborable: Los fabricantes de PCB pueden volver a trabajar fácilmente en las placas de circuito recubiertas con OSP, de modo que los ensambladores de PCB puedan tener recubrimientos nuevos una vez que su recubrimiento se encuentre dañado.
• Buena humectabilidad: Las placas recubiertas con OSP funcionan mejor en términos de humectación de la soldadura cuando el fundente se encuentra con las vías y las almohadillas.
• Favorable al medio ambiente: Dado que el compuesto a base de agua se aplica en el proceso de generación de OSP, no daña nuestro medio ambiente, solo cae dentro de las expectativas de la gente para un mundo verde.Como resultado, OSP es una selección óptima para productos electrónicos que cumplen con regulaciones ecológicas comoRoHS.
• Bajo costo: Debido a los compuestos químicos simples aplicados en la creación de OSP y su fácil proceso de fabricación, OSP se destaca en términos de costo entre todos los tipos de acabados superficiales.Cuesta menos, lo que lleva a un menor costo de las placas de circuito al final.
• Apto para soldadura por reflujo en ensamblaje SMT de doble cara: Junto con el constante desarrollo y progreso de OSP, ha sido aceptado desde el ensamblaje SMT de un solo lado hasta el ensamblaje SMT de dos lados, ampliando drásticamente sus campos de aplicación.
• Bajo requerimiento de tinta de máscara de soldadura
• Largo tiempo de almacenamiento

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Requisito de almacenamiento de PCB recubiertas con OSP

Dado que el conservante generado por la tecnología OSP es tan delgado y fácil de cortar, se debe tener mucho cuidado en el proceso de operación y transporte.Los PCB con OSP como acabado de superficie están expuestos a altas temperaturas y humedad durante tanto tiempo que es posible que se genere oxidación en la superficie de los PCB, lo que luego conduce a una baja soldabilidad.Por lo tanto, los métodos de almacenamiento deben apegarse a estos principios:
una.El paquete al vacío debe utilizarse con desecante y tarjeta de visualización de humedad.Coloque papel protector entre las PCB para evitar que la fricción destruya la superficie de la PCB.
b.Estos PCB no pueden exponerse directamente a la luz solar.Los requisitos de un entorno de almacenamiento óptimo incluyen: humedad relativa (30-70 % HR), temperatura (15-30 °C) y tiempo de almacenamiento (menos de 12 meses).

Posible problema de OSP después de soldar

A veces, el color de las placas OSP cambia después de la soldadura, lo que principalmente tiene algo que ver con el grosor de los conservantes, la cantidad de micrograbado, los tiempos de soldadura e incluso los contaminantes anormales.Afortunadamente, este problema se puede observar solo desde la apariencia.Por lo general, hay dos circunstancias:

Para la Circunstancia #1, en el proceso de soldadura, el fundente es capaz de ayudar a eliminar las oxidaciones para que el rendimiento de la soldadura no se vea afectado.En consecuencia, no es necesario realizar más mediciones.Por el contrario, la Circunstancia #2 ocurre porque se ha destruido la integridad de OSP, de modo que el fundente no es capaz de eliminar las oxidaciones, lo que disminuirá en gran medida el rendimiento de la soldadura.

Por lo tanto, se deben tomar las siguientes mejoras y medidas para garantizar la apariencia y el rendimiento del acabado superficial de los conservantes de soldabilidad orgánicos:
una.El espesor de OSP debe controlarse dentro de un cierto rango;
b.La cantidad de micrograbado debe controlarse dentro de un cierto rango;
C.Durante la fabricación de PCB, los contaminantes (residuos de gel, tinta, etc.) deben eliminarse al 100% en caso de que ocurra una anomalía parcial o una soldadura mal realizada.

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