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PCB电路板的OSP表面处理工艺要求

  • 发表时间:2024-10-23 10:54:58
  • 来源:本站
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PCB电路板的OSP(Organic Solderability Preservatives,有机保护膜/有机保焊膜)表面处理工艺要求严格,以下是具体的工艺要求:

一、生产及储存要求

  1. PCB来料:应采用真空包装,并附上干燥剂及湿度显示卡。

  2. 运输和保存:带有OSP的PCB之间要使用隔离纸以防止摩擦损害OSP表面。不可暴露于直接日照环境,应保持良好的仓库储存环境,相对湿度控制在30%70%,温度控制在15%30℃,保存期限小于6个月。

  3. SMT现场拆封:必须检查真空包装、干燥剂、湿度显示卡等,不合格的板退回厂家返工处理再用,并于8小时内上线。不要一次拆开多包,遵循即拆即生产、拆多少生产多少的原则,否则暴露时间过长容易产生批量焊接不良质量事故。

  4. 避免直接接触:生产过程中要避免直接用手接触PCB表面,以免其表面受汗液污染而发生氧化。

二、工艺操作要求

  1. 印刷后过炉:印刷之后尽快过炉不要停留(停留最长不超过1小时),因为锡膏里面的助焊剂对OSP薄膜腐蚀很强。

  2. 车间环境:保持良好的车间环境,相对湿度控制在40%60%,温度控制在18%27℃。

  3. SMT贴片SMT单面贴片完成后,必须于12小时内完成第二面SMT零件贴片组装。也有说法为,单面上件后建议48小时内使用完毕,并建议用低温柜保存而不用真空包装保存。

  4. DIP手插件:完成SMT后要在尽可能短的时间内(最长24小时,也有说法为最长36小时)完成DIP手插件。

  5. 受潮处理:受潮OSP PCB不可以烘烤使用,高温烘烤容易使OSP变色劣化。

  6. 重工处理:未生产使用的超期空板、受潮空板、批量印刷不良清洗后的空板等要集中退回线路板厂家进行OSP重工处理再使用,但同一块板不能超过三次OSP重工,否则需要报废处理。

三、钢网设计要求

  1. 开口增大:OSP平整,对锡膏成形有利,PAD不能提供一部分焊锡,所以开口要适当增大,以保证焊锡能盖住整个焊盘。当PCB由喷锡改为OSP时,钢网要求重开。

  2. 凹型设计:开口适当增大以后,为解决SMT CHIP件锡珠、立碑及OSP PCB露铜问题,可以将锡膏印刷钢网开孔设计方式改为凹型设计,特别要注意防锡珠。

  3. 锡膏覆盖:若PCB上零件位置因故未放置零件,锡膏也需尽量覆盖焊盘。

  4. 防止氧化:为了防止裸露铜箔氧化产生可靠性问题,需要考虑将ICT测试点、安装螺丝孔、裸露贯穿孔等正面印上锡膏(反面波峰焊上锡),制作钢网时要充分考虑进行开孔。

四、不良板处理要求

  1. 避免印刷错误:尽量避免印刷错误,因为清洗会损害OSP保护层。

  2. 不良板清洗:当PCB印刷锡膏不良时,由于OSP保护膜极易被有机溶剂侵蚀,所有OSP PCB不能用高挥发性溶剂浸泡或清洗,可用无纺布沾75%酒精擦除锡膏,用风枪及时吹干。不要用异丙醇(IPA)清洗,一定不能用搅拌刀刮除印刷不良板上的锡膏。

  3. 重工PCB面:印刷不良清理完成后的PCB,应该在1小时内完成当次重工PCB面的SMT贴片焊锡作业。

  4. 批量处理:如果出现批量(如20PCS及以上)印刷不良时,可采取集中返回厂家重工方式处理。

五、回流焊炉温度曲线设置要求

OSP PCB的回流焊接温度曲线设置要求与喷锡板基本相同,最高峰值温度可适当调低2~5℃。

六、OSP工艺简介及特点

  1. 原理:在电路板铜表面上形成一层有机膜,牢固地保护着新鲜铜表面,并在高温下也能防氧化和污染。OSP膜厚度一般控制在0.2~0.5微米。

  2. 工艺流程:除油→水洗→微蚀→水洗→酸洗→纯水洗→OSP→纯水洗→烘干。

  3. 材料类型:松香类(Rosin)、活性树脂类(Active Resin)和唑类(Azole),目前使用最广的是唑类OSP。

  4. 特点

    • 平整面好,OSP膜和电路板焊盘的铜之间没有IMC形成,允许焊接时焊料和电路板铜直接焊接(润湿性好)。

    • 低温加工工艺,成本低(可低于HASL),加工时的能源使用少。

    • 既可用在低技术含量的电路板上,也可用在高密度芯片封装基板上。

  5. 不足

    • 外观检查困难,不适合多次回流焊(一般要求三次)。

    • OSP膜面易刮伤。

    • 存储环境要求较高,存储时间较短。

综上所述,PCB电路板的OSP表面处理工艺要求涉及多个方面,包括生产及储存、工艺操作、钢网设计、不良板处理、回流焊炉温度曲线设置以及OSP工艺本身的特点和不足。这些要求旨在确保OSP表面处理的质量和可靠性,从而满足PCB的焊接和性能需求。


 
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