…… Surface Finish& TreatmentP工藝與應(yīng)用表面涂覆(恩森化學有限公司318020)羊秋福辛建樹摘要隨著環(huán)保領(lǐng)域?qū)﹄娮赢a(chǎn)品的要求,OP將成為PB表面涂覆的趨勢。本文就OP工藝應(yīng)用、維護及檢測進行了闡述。關(guān)鍵詞有機助焊保護膜OSP Process and applicationYang Qiufu Xin JianshuAbstract With the requisition for electronic product of the environmental protection field, OSP will become thetrend of surface coating of PCB. This text has been explained on OSp process is used, maintained and measuredKey words organic solderability preservatives隨著歐盟L37《官方公報》公布了歐洲議會和歐1工藝流程盟部長理事會共同批準的《報廢電子、電氣設(shè)備指令》除油→清洗→微蝕刻→去離子水清洗→酸洗→(EE2002/96/EC)和《關(guān)于限制在電氣電子設(shè)備中去離子水清洗→吸水輥吸干→冷風吹干→S-906P使用某些有害物質(zhì)指令》(RoHs2002/95/EC),又于藥液涂覆→吹干→去離子水清洗→吹干→烘干2006年7月開始實施無鉛等六大有害物質(zhì)的禁用。無其中藥液的作用:以置疑,熱風整平(涂鉛/涂錫)工藝將被淘汰?；?1)除油的作用是除去外形成型及測試后PCB表學鎳金、化學沉銀、化學沉錫、∝sP(有機助焊保護面的手漬,輕微油污等;膜,俗稱防氧化)等工藝將取代熱風整平(涂鉛/涂(2)蝕刻的目的是經(jīng)過微蝕刻使PCB銅面微觀狀錫)工藝。但化學鎳金、化學沉銀、化學沉錫因成本態(tài)呈“森林”狀凹凸不平,保證耐熱防氧化膜的成膜高、制程復(fù)雜、穩(wěn)定性欠佳等原因,制約了大批量生厚度及焊錫流動性,防止虛焊的產(chǎn)生產(chǎn)的需求。而∝P工藝是通過化學的方法,在裸銅表(3)酸洗的作用:為了除去銅面經(jīng)微腐蝕后殘留面形成一層0.2μm0.5μm的憎水性有機保護膜。這層的銅離子、復(fù)式鹽,保證銅面潔凈;膜保護銅表面使其避免氧化,對多種焊劑兼容,并能(4)OSP處理:這是PCB抗氧化處理的技術(shù)核承受三次以上的熱沖擊,而且工藝操作溫度低,有利心,PCB裸銅經(jīng)αsP藥液處理后,即形成耐熱抗氧于保證印制板電裝前焊點的平整度與板面翹曲度,從化膜。43而成為了替代熱風整平工藝的主流工藝。恩森公司適2O5P工藝各藥液維護與控制時推出了」S系列OP藥液,以適應(yīng)印制板行業(yè)的需PG表面貼裝要求OP膜厚度應(yīng)介于0.2m0.4μm求?，F(xiàn)對其工藝流程及維護與檢驗予以介紹。之間。有試驗中國煤化工2m)時在CNMHGPrinted Circuit Information印制電路信息2006№b.3.…∴:…… Surface Finish& Treatment:回流焊多次熱循環(huán)過程中導致銅面氧化而組裝失敗;作前,就先用5%堿液浸泡各槽,用水徹底清洗,然表當膜厚大于0.4m時,膜層不能被錫膏里的助焊劑完后用5%SQ溶液漫泡,再用純水清洗干凈,以防止全去除,從而降低可焊性或虛焊,故應(yīng)以下面各要素污染物質(zhì)進入O5P藥液。在設(shè)備選型時,最好考慮逆面涂覆維護藥液予以控制膜厚。流清洗,保證各清洗泵的壓力,以潔凈PCB表面及孔內(nèi)的清潔。保證各藥液的壽命,降低生產(chǎn)成本,同時保證pH值可以增加αP藥液主份的溶解度,促經(jīng)常檢測最后各槽-道水洗的pH值。進結(jié)合保護膜的形成,但pH值過高會使銅表面保護2.6吸水輥及風干膜溶解。一般pH值應(yīng)控制于2.5-2.8之間,最佳狀態(tài)為保持OsP藥液的平衡,在PCB板進入OSP藥為2.6。實際生產(chǎn)中如發(fā)現(xiàn)藥液變渾濁或有白色絮狀液之前,應(yīng)用吸水輥吸干水份,并以冷風刀的形式吹沉淀物產(chǎn)生時應(yīng)用精密pH計測量其pH值。測定之千孔內(nèi)的水份,防止水份帶入到OP藥液。一旦水份:前,必須用pH4及pH7標準緩沖液標定pH計。pH未被吸干,可能出現(xiàn)膜層發(fā)花等弊病,此時應(yīng)檢查吸值調(diào)整可用少量的分析純甲酸(冰乙酸、醋酸)調(diào)整,水輥的吸水質(zhì)量,必要時更換吸水輥。定期檢查冷風添加時,打開過濾泵,在藥液流動的狀態(tài)下緩緩添加,機進風口濾清器的運行狀況,以防止空氣中的粉塵吸直至要求值(注意:甲酸不能過量,若發(fā)現(xiàn)過量時,入而帶入OP藥液,影響穩(wěn)定,加速藥液老化,影響可用氨水調(diào)整)成膜質(zhì)量。2.2溫度3OP工作液成份及膜層厚度的分析方控制各藥液的溫度在工藝值并經(jīng)常驗證溫度的3.1總酸度測量準確性是保證工藝穩(wěn)定的前提。若不控制除油液的取25m工作液,加150mh純水,(1-2)mh中性紅溫度,可能導致去油不干凈,微腐蝕藥液溫度不符指示劑,用1.0N№a滴定至紅色消失?？偹岫?1.0N會造成微腐蝕液的分解或OsP膜層不夠厚,而且在№CH×消耗毫升數(shù)×4.3銅面微腐蝕量達到1.5um-2.μm才能確保焊接的3.2濃度的分析可靠性。因此控制微腐蝕溫度在25℃-30℃是很有必打開分光光度計,并讓其保溫10-20分鐘,取要的。同樣,操作溫度影響¤P藥液的成膜速度,溫4m工作液至1升容量瓶中,加去離子水至刻度,調(diào)度升高成膜速度加快,但會影響到膜層的致密度,控節(jié)分光光度計到270nm用去離子水裝滿1cm∪瓶制溫度在35℃~45℃,是形成致密度適中的有機保護并調(diào)整至零吸收。除去1cmU瓶用工作液裝滿1cm膜的關(guān)鍵。UV瓶,將該瓶放回分光光度計,記錄吸收率。2.3浸泡時間計算方式」S-906工作液9吸收率×F(S嚴格按工藝要求控制浸泡時間是除油、微腐蝕3.3膜層厚度測試和OP成膜的保證?！筍-9060P藥液膜層厚度約3.3.1試驗步驟在30秒內(nèi)將會直線上升,而30秒后膜厚增加將變緩在250m燒杯中移取25n5%鹽酸,將經(jīng)CsP慢,故應(yīng)嚴格掌握PCB板在藥液中的浸泡時間,確工藝正常處理的裸銅板試片放λ燒杯,輕搖三分鐘保品質(zhì)。三分鐘后立即抽出,用5%鹽酸溶液在270nm洸波下,2.4濃度調(diào)節(jié)分光光度計至零吸收,在1cmU瓶中仔細測量規(guī)定分析藥液的頻次,根據(jù)分析結(jié)果,調(diào)整各藥已經(jīng)被試片浸泡后的溶液,記錄吸收率液,確保各藥液的濃度是相當?shù)谋匾舛忍叱赡?.3.2計算速度快,但會影響膜層致密性;濃度低,成膜速度慢,膜厚=吸收率×F(t)會使膜層薄,而不耐高溫、氧化,根據(jù)分析結(jié)果添加3.3.3常數(shù)F(t)和F(s)的計算是獲得厚度適中的有機保護膜的條件。根據(jù)膜層厚度取JS-906原液4m放入1L容量瓶中,用去離子水的分析藥液濃度高時,可加入去離子水至液位,低時稀釋至1L刻度,用分光光度計測量該溶液的吸收率。用」S-906原液補充至液位F(S)=100/吸收率F(t)=F(s)/157.42.5水洗4OP流稈∝sP流程的清洗應(yīng)采用去離子水清洗。在開始工CsP工藝中國煤化工中原因,會CNMHGPrinted Circuit Information印制電路信息2006№b.3…… Surface Finish& Treatment表1∝P故障現(xiàn)象原因及排除方法故障可能原因排除方法1.前處理不良1.加強前處理的控先膜層顏色不良2.前工序有污染2.加強前工序的檢查3.進入OP工作液板面有水份3.檢查吸水輥及吹干段風量4.工作液濃度低4.補加新溶液1.工作液濃度低1.補加新溶液2.時間不夠2.適當延長時間表面涂覆膜層不夠厚3.pH值偏低3.調(diào)整pH值4.溫度低4.調(diào)節(jié)溫度5.成膜后吸干段風力太大5.檢查成膜后的風刀表面不均勻1.前處理不徹底1.改善前處理,必要時以拋刷機輕磨2.微腐蝕不均勻2.分析微腐蝕藥液,調(diào)整微腐蝕能力1.溫度過高或過低1.檢查溫度,調(diào)整工作液溫度或pH值膜層有水跡或發(fā)花2.pH植高2.調(diào)整pH值3.吸水輥不能充分吸凈水滴3.檢查吸水輥的吸水性能1.PH值高,油狀物析出1.調(diào)整液位及pH值溶液渾濁并伴有固態(tài)粘結(jié)物2.液位低2.清潔設(shè)備的傳動部分3.由于pH值低,油狀物粘結(jié)于設(shè)備傳動輥上1.膜層太薄1.調(diào)整分析操作工藝膜層下的銅層變色2.膜層未干透2.調(diào)整烘干溫度和時間3.成膜后PCB溫度過高時被包裝備3.冷卻后包裝4.PB存放倉庫環(huán)境酸霧污染,溫度高4.改善存放環(huán)境膜層有粘感烘干不徹底檢查烘干段溫度及調(diào)整烘干時間1.pH植高1.調(diào)節(jié)pH值膜層疏水性差孔發(fā)白2.溫度太低2.調(diào)節(jié)工作溫度3.P工作液溫度低經(jīng)分析補加OP新溶液O5P藥液表面油污有1.前處理不凈1.調(diào)整前處理狀沉淀物或成膜后成2藥液使用期已過2.更換藥液,重新配制3.工作板面積到極限出現(xiàn)各類故障,對形成故障的原因及排除方法如表(6)去膜性10%30s表面無膜層殘留。1所示。值得注意的是:oSP膜層板薄,易被劃傷或擦5OP工藝的最終檢測傷,而造成銅面因失去膜層而氧化。須精心操作和運無鉛焊接霱在150℃~1π0℃,烘道吸熱60秒左放,以確?？珊感?。膜層如經(jīng)檢測不合格,可用右,而真正焊接的高溫也長達1分鐘。超過液化熔點5%H丨溶液浸泡去膜后,重新制作。(230℃-240℃)的總共高溫時間還需90秒之久。因6結(jié)束語此無鉛焊接對OsP工藝的裸銅表面狀況及膜厚的要」S-906P藥液在投放市場以來,經(jīng)多家客戶使求需制定以下檢測方法,如滿足以下要求,則P膜用,表明工藝簡單、穩(wěn)定、易于操作和維護、操作環(huán)層為合格。境好、污染少、可以手工操作。也易于自動化,成本(1)外觀要求:透明,均勻,無痕跡。低廉,而得以大批量生產(chǎn)。增強了市場競爭力,贏得(2)膜層厚度須保持(0.25-0.4)山m之間了顧客的信譽。PCM(3)高溫120℃30mn,150℃15mn,220℃3nmn參考文獻處理無色變,經(jīng)焊接表面焊點應(yīng)100%潤滑。45[1]《現(xiàn)代印制電路基礎(chǔ)》(4)表面電阻(常態(tài))>2.3×102[2]《S-906銅面抗氧化預(yù)焊工藝說明書》5)恒定濕熱試驗96℃/409H90mn應(yīng)無色變。中國煤化工CNMHGPrinted Circuit Information印制電路信息2006№b.3.…∴