La connexion électrique sur un PCB dépend de la conductivité du cuivre.En tant que substance chimique active, cependant, le cuivre a tendance à s'oxyder lorsqu'il est exposé à l'humidité atmosphérique, ce qui entraîne par la suite des problèmes susceptibles de se produire lors du soudage à haute température, ce qui menace gravement la fixation solide des composants sur les PCB et réduit la fiabilité des produits finaux. .Par conséquent,Finition de surfaceassume deux responsabilités clés en ce qui concerne les performances des PCB : protéger le cuivre contre l'oxydation et fournir une surface pour une soudabilité élevée lorsque les composants sont prêts à être assemblés sur les PCB.

Les finitions des cartes peuvent être classées en différentes classifications basées sur différentes technologies et substances chimiques impliquées : HASL (nivellement par soudage à l'air chaud), Immersion Tin/Silver, OSP,ENIG et ENEPIG, etc. Parmi toutes les finitions, l'OSP devient de plus en plus répandu en raison de ses attributs à faible coût et respectueux de l'environnement, ce qui ajoute plus de nécessité pour nous de mieux le comprendre.C'est ce que cet article a pour but de vous dire.

Brève introduction de l'OSP

OSP est l'abréviation de "conservateurs organiques de soudabilité", et il est également appelé anti-ternissement.Il s'agit d'une couche de finition organique générée sur du cuivre propre et nu par adsorption.D'une part, cette finition organique est capable d'empêcher le cuivre de s'oxyder, de subir un choc thermique ou de s'humidifier.D'autre part, il doit être facilement éliminé par flux dans le processus ultérieur de brasage afin que le cuivre propre exposé puisse être joint avec de la soudure en fusion afin que des joints de soudure puissent être générés en un temps extrêmement court.

Le composé chimique à base d'eau appliqué appartient à la famille des azoles tels que les benzotriazoles, les imidazoles et les benzimidazoles, qui sont tous adsorbés sur la surface du cuivre avec une coordination formée entre eux et les atomes de cuivre, conduisant à la production d'un film.En termes d'épaisseur de film, le film réalisé à travers les benzotriazoles est mince tandis que celui à travers les imidazoles est relativement épais.La différenciation sur l'épaisseur aura un impact distinct sur l'effet de la finition du panneau qui sera discuté dans la dernière partie de cet article.

Processus de fabrication d'OSP

En fait, OSP a une histoire d'une décennie qui est plus longue que celle de SMT (Surface Mount Technology).Voici le processus de fabrication d'OSP.

Remarque : DI fait référence à la désionisation.

La fonction de "Clean" est de nettoyer les contaminants organiques tels que l'huile, les empreintes digitales, le film d'oxydation, etc. afin que la surface de la feuille de cuivre reste propre et brillante, ce qui est la demande fondamentale.Cette étape joue un rôle crucial dans la qualité de construction des conservateurs.Un mauvais nettoyage aura tendance à provoquer une épaisseur inégale de la construction des conservateurs.Afin d'assurer la haute qualité du film OSP fini, d'une part, la concentration de la solution de nettoyage doit être contrôlée dans une plage standard par une analyse chimique en laboratoire.D'autre part, il est conseillé de vérifier l'effet de nettoyage aussi souvent que possible et une fois que l'effet n'atteint pas la norme, la solution de nettoyage doit être immédiatement remplacée.

Dans le processus d'amélioration de la topographie, la micro-gravure est généralement appliquée pour éliminer sensiblement l'oxydation générée sur la feuille de cuivre afin que les forces de liaison puissent être améliorées entre la feuille de cuivre et la solution OSP.La vitesse de la micro-gravure influence directement la vitesse de fabrication du film.Ainsi, afin d'obtenir une épaisseur de film lisse et uniforme, il est essentiel de maintenir la stabilité de la vitesse de micro-gravure.D'une manière générale, il convient de contrôler la vitesse de microgravure dans la plage de 1,0 à 1,5 μm par minute.

Il est préférable que le rinçage DI soit utilisé avant que les conservateurs ne s'accumulent au cas où la solution OSP serait polluée par d'autres ions, ce qui entraînerait un ternissement après la soudure par refusion.De même, il est préférable que le rinçage DI soit utilisé après la construction des conservateurs avec une valeur de PH comprise entre 4,0 et 7,0 au cas où les conservateurs seraient détruits à cause de la pollution.

Avantages de l'OSP

De nos jours, OSP a été généralement appliqué en raison de ses avantages qui sont discutés ci-dessous :
• Processus de fabrication simple et retravaillable: Les circuits imprimés revêtus d'OSP peuvent être facilement retravaillés par les fabricants de PCB afin que les assembleurs de PCB puissent avoir des revêtements frais une fois que leur revêtement est endommagé.
• Bonne mouillabilité: Les cartes revêtues d'OSP fonctionnent mieux en termes de mouillage de la soudure lorsque le flux rencontre les vias et les pastilles.
• Écologique: Étant donné que le composé à base d'eau est appliqué dans le processus de génération d'OSP, il ne nuit pas à notre environnement, tombant simplement dans les attentes des gens pour le monde vert.En conséquence, OSP est une sélection optimale pour les produits électroniques répondant aux réglementations vertes telles queRoHS.
• Faible coût: En raison des composés chimiques simples appliqués dans la création d'OSP et de son processus de fabrication facile, OSP se distingue en termes de coût parmi tous les types de finitions de surface.Cela coûte moins cher, ce qui entraîne finalement une baisse du coût des cartes de circuits imprimés.
• Convient pour le soudage par refusion dans un assemblage CMS double face: Parallèlement au développement et aux progrès constants de l'OSP, il a été accepté de l'assemblage SMT simple face à l'assemblage SMT double face, élargissant considérablement ses champs d'application.
• Faible besoin d'encre pour masque de soudure
• Longue durée de stockage

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Exigences de stockage des PCB recouverts d'OSP

Étant donné que le conservateur généré par la technologie OSP est si fin et facile à couper, il faut faire très attention lors du processus de fonctionnement et de transport.Les PCB avec OSP comme finition de surface sont exposés à des températures et à une humidité élevées pendant une durée si longue qu'une oxydation peut être générée à la surface des PCB, entraînant par la suite une faible soudabilité.Par conséquent, les méthodes de stockage doivent respecter ces principes :
un.L'emballage sous vide doit être utilisé avec une carte d'affichage de déshydratant et d'humidité.Mettez du papier anti-adhésif entre les PCB pour empêcher la friction de détruire la surface du PCB.
b.Ces PCB ne peuvent pas être directement exposés à la lumière du soleil.Les exigences d'un environnement de stockage optimal comprennent : l'humidité relative (30-70 % HR), la température (15-30 °C) et la durée de stockage (moins de 12 mois).

Problème possible d'OSP après soudure

Parfois, la couleur des cartes OSP change après la soudure, ce qui a principalement quelque chose à voir avec l'épaisseur des conservateurs, la quantité de micro-gravure, les temps de soudure et même les contaminants anormaux.Heureusement, ce problème peut être observé uniquement à partir de l'apparence.Habituellement, il y a deux circonstances :

Pour la circonstance #1, dans le processus de soudage, le flux est capable d'aider à éliminer les oxydations afin que les performances de soudage ne soient pas influencées.Par conséquent, aucune autre mesure ne doit être effectuée.Au contraire, la circonstance #2 se produit parce que l'intégrité OSP a été détruite de sorte que le flux n'est pas capable d'éliminer les oxydations, ce qui réduira considérablement les performances de soudage.

Par conséquent, les améliorations et mesures suivantes doivent être prises pour garantir l'apparence et les performances de la finition de surface des conservateurs organiques de soudabilité :
un.L'épaisseur d'OSP doit être contrôlée dans une certaine plage;
b.La quantité de micro-gravure doit être contrôlée dans une certaine plage ;
c.Lors de la fabrication des PCB, les contaminants (résidus de gel, encre, etc.) doivent être éliminés à 100% en cas d'anomalie partielle ou de soudabilité mal réalisée.

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