OSP表面處理PCB焊接不良原因分析
PCB是現(xiàn)代電子產(chǎn)品不可缺少的材料,隨著表面貼裝技術(shù)(SMT)、集成電路(IC)技術(shù)的高速發(fā)展, PCB需要滿足高密度、高平整化、高可靠性、更小孔徑、更小焊盤的發(fā)展要求,對(duì)PCB表面處理和制作環(huán)境的要求也越來(lái)越高。OSP表面處理是目前常見(jiàn)的一種PCB表面處理技術(shù),是在潔凈的裸銅表面上,以化學(xué)的方法長(zhǎng)出一層0.2~0.5um的有機(jī)皮膜,這層膜在常溫下具有防氧化、耐熱沖擊、耐濕性,可以保護(hù)銅表面發(fā)生氧化或硫化的作用,在后續(xù)的高溫焊接中,此種保護(hù)膜又必須很容易地被助焊劑所迅速清除,露出干凈的銅表面在極短時(shí)間內(nèi)與熔融焊錫結(jié)合成為牢固的焊點(diǎn)。
OSP表面處理對(duì)比其它表面處理有如下優(yōu)缺點(diǎn):OSP表面平整均勻,膜厚0.2~0.5um適合SMT密間距元件的PCB;OSP膜耐熱沖擊性能好,適合無(wú)鉛工藝及單雙面板加工,并與任意焊料兼容;水溶性操作,溫度可控制在80 ℃以下,不會(huì)造成基板彎曲變形的問(wèn)題;操作環(huán)境好,污染少,易于自動(dòng)化生產(chǎn)線;工藝相對(duì)簡(jiǎn)單,良率高,成本較低等;缺點(diǎn)是形成的保護(hù)膜極薄,OSP膜容易劃傷(或擦傷);
PCB經(jīng)過(guò)多次高溫焊接后,OSP膜(指未焊接焊盤上的OSP膜)會(huì)發(fā)生變色、裂解變薄、氧化,影響可焊性和可靠性;藥水配方種類多,性能不一,品質(zhì)參差不齊等。
在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,OSP板容易出現(xiàn)表面變色、膜厚不均勻、膜厚超差(太厚或太薄)等問(wèn)題;在PCB制作的后期階段,已成型的PCB如儲(chǔ)存和使用不當(dāng)容易出現(xiàn)焊盤氧化、焊盤上錫不良、不能形成牢固的焊點(diǎn)、虛焊及焊錫不飽滿等焊接問(wèn)題;SMT生產(chǎn)雙面板第二面及錫爐焊接時(shí)容易出現(xiàn)回流焊接不良、焊點(diǎn)漏銅、外觀滿足不了IPC3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、錫爐焊接不良率高等問(wèn)題。
影響OSP表面處理PCB焊接不良的因素有很多,如OSP藥水的成分和質(zhì)量、OSP膜的厚度及均勻性、OSP板的包裝和儲(chǔ)存、SMT段的使用與時(shí)間管控、以及生產(chǎn)過(guò)程工藝參數(shù)(如鋼網(wǎng)開口、爐溫等)都有著密切的關(guān)系。其中,OSP藥水的質(zhì)量和OSP膜的厚度及均勻性是保證焊接質(zhì)量的前提條件,這些PCB制造問(wèn)題導(dǎo)致的焊接缺陷在SMT生產(chǎn)過(guò)程中,通過(guò)工藝方法是很難甚至是無(wú)法解決的,因此,要提高和保證良好的焊接質(zhì)量,需要PCB廠嚴(yán)格管控PCB制造的關(guān)鍵工藝參數(shù),保證OSP膜的質(zhì)量和PCB的生產(chǎn)質(zhì)量;生產(chǎn)后的PCB需嚴(yán)格按照OSP板的要求進(jìn)行包裝儲(chǔ)存;SMT在使用時(shí)要嚴(yán)格按照使用時(shí)間進(jìn)行管控;對(duì)鋼網(wǎng)開口、爐溫等工藝參數(shù)進(jìn)行管控和優(yōu)化,并制定完善的OSP板生產(chǎn)工藝流程。
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