A conexão elétrica em um PCB depende da condutividade do cobre.Como substância química ativa, no entanto, o cobre tende a ser oxidado quando exposto à umidade atmosférica, levando a problemas que possivelmente ocorrerão na soldagem de alta temperatura, o que ameaça gravemente a fixação sólida dos componentes em PCBs e reduz a confiabilidade dos produtos finais .Portanto,Acabamento de superfíciecarrega duas responsabilidades principais quando se trata do desempenho de PCBs: proteger o cobre de ser oxidado e fornecer uma superfície para alta soldabilidade quando os componentes estiverem prontos para serem montados em PCBs.

Os acabamentos das placas podem ser classificados em diferentes classificações com base em diferentes tecnologias e substâncias químicas envolvidas: HASL (nivelamento por solda a ar quente), Imersão Estanho/Prata, OSP,ENIG e ENEPIG, etc. Entre todos os acabamentos, o OSP está se tornando cada vez mais prevalente devido ao seu baixo custo e atributos ecológicos, o que aumenta a necessidade de melhor entendê-lo.É isso que este artigo pretende te dizer.

Breve introdução do OSP

OSP é a abreviação de "conservantes orgânicos de soldabilidade" e também é chamado de antimanchas.Refere-se a uma camada de acabamento orgânico gerada em cobre limpo e nu por adsorção.Por um lado, este acabamento orgânico é capaz de impedir que o cobre seja óxido, choque térmico ou umidade.Por outro lado, tem que ser facilmente eliminado pelo fluxo no processo posterior de soldagem, de modo que o cobre limpo exposto possa ser unido com solda de fusão, de modo que as juntas de solda possam ser geradas em um tempo extremamente curto.

O composto químico à base de água aplicado pertence à família dos azóis, como benzotriazóis, imidazóis e benzimidazóis, todos adsorvidos na superfície do cobre com coordenação formada entre eles e os átomos de cobre, levando à produção de filme.Em termos de espessura do filme, o filme feito com benzotriazóis é fino, enquanto o feito com imidazóis é relativamente espesso.A diferenciação na espessura trará um impacto distinto no efeito do acabamento da placa, que será discutido na parte posterior deste artigo.

Processo de Fabricação de OSP

Na verdade, OSP tem uma década de história mais longa que a SMT (Surface Mount Technology).Aqui está o processo de fabricação do OSP.

Observação: DI refere-se à deionização.

A função de "Limpar" é limpar os contaminantes orgânicos, como óleo, impressões digitais, filme de oxidação, etc., de modo a manter a superfície da folha de cobre limpa e brilhante, que é a demanda fundamental.Esta etapa desempenha um papel crucial na qualidade de construção dos conservantes.A má limpeza tenderá a causar uma espessura desigual de conservantes.Para garantir a alta qualidade do filme OSP acabado, por um lado, a concentração da solução de limpeza deve ser controlada dentro de uma faixa padrão por meio de análises químicas laboratoriais.Por outro lado, aconselha-se que o efeito de limpeza seja verificado sempre que possível e, uma vez que o efeito não atinja o padrão, a solução de limpeza deve ser substituída imediatamente.

No processo de aprimoramento da topografia, o micro ataque é geralmente aplicado para eliminar substancialmente a oxidação gerada na folha de cobre, de modo que as forças de ligação possam ser melhoradas entre a folha de cobre e a solução OSP.A velocidade da microgravação influencia diretamente a taxa de construção do filme.Assim, para obter uma espessura de filme lisa e uniforme, é fundamental manter a estabilidade da velocidade de microgravação.De um modo geral, é adequado controlar a velocidade de microgravação na faixa de 1,0 a 1,5 μm por minuto.

É melhor que o enxágue DI seja utilizado antes que os conservantes se acumulem, caso a solução OSP seja poluída por outros íons, o que leva a manchas após o refluxo da solda.Da mesma forma, é melhor que o enxágue DI seja utilizado após o acúmulo de conservantes com valor de PH entre 4,0 e 7,0, caso os conservantes sejam destruídos como resultado da poluição.

Vantagens do OSP

Atualmente, o OSP tem sido comumente aplicado devido às suas vantagens que são discutidas a seguir:
• Processo de fabricação simples e retrabalhável: As placas de circuito revestidas com OSP podem ser facilmente retrabalhadas pelos fabricantes de PCB para que os montadores de PCB possam ter revestimentos novos quando seu revestimento for encontrado danificado.
• Boa molhabilidade: as placas revestidas com OSP funcionam melhor em termos de umectação de solda quando o fluxo encontra vias e blocos.
• Ambiente amigável: Como o composto à base de água é aplicado no processo de geração de OSP, ele não agride o meio ambiente, apenas caindo nas expectativas das pessoas em relação ao mundo verde.Como resultado, OSP é uma seleção ideal para produtos eletrônicos que atendem a regulamentações ecológicas, comoRoHS.
• Baixo custo: Devido aos compostos químicos simples aplicados na criação do OSP e ao seu fácil processo de fabricação, o OSP se destaca em termos de custo entre todos os tipos de acabamentos superficiais.Custa menos, levando a um custo menor de placas de circuito no final.
• Ajuste para solda de refluxo em conjunto SMT de lado duplo: Juntamente com o constante desenvolvimento e progresso do OSP, ele foi aceito desde a montagem SMT de um lado até a montagem SMT de dois lados, ampliando drasticamente seus campos de aplicação.
• Baixo requisito para tinta de máscara de solda
• Longo tempo de armazenamento

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Requisito de armazenamento de PCBs revestidos com OSP

Como o conservante gerado pela tecnologia OSP é muito fino e fácil de cortar, muito cuidado deve ser tomado no processo de operação e transporte.PCBs com OSP como acabamento superficial são expostos a altas temperaturas e umidade por um tempo tão longo que possivelmente haverá oxidação na superfície dos PCBs, levando a uma baixa soldabilidade.Portanto, os métodos de armazenamento devem seguir estes princípios:
uma.A embalagem a vácuo deve ser utilizada com dessecante e placa de exibição de umidade.Coloque papel antiaderente entre os PCBs para impedir que o atrito destrua a superfície do PCB.
b.Esses PCBs não podem ser expostos diretamente à luz do sol.Os requisitos do ambiente de armazenamento ideal incluem: umidade relativa (30-70%RH), temperatura (15-30°C) e tempo de armazenamento (menos de 12 meses).

Possível problema de OSP após a soldagem

Às vezes, a cor das placas OSP muda após a soldagem, o que tem a ver principalmente com a espessura dos conservantes, quantidade de microgravação, tempos de soldagem e até mesmo contaminantes anormais.Felizmente, esse problema pode ser observado apenas pela aparência.Normalmente, existem duas circunstâncias:

Para a Circunstância nº 1, no processo de soldagem, o fluxo é capaz de ajudar a eliminar as oxidações para que o desempenho da soldagem não seja influenciado.Consequentemente, não é necessário fazer mais medições.Pelo contrário, a Circunstância nº 2 ocorre porque a integridade do OSP foi destruída, de modo que o fluxo não é capaz de eliminar as oxidações, o que diminuirá muito o desempenho da soldagem.

Portanto, as seguintes melhorias e medidas devem ser tomadas para garantir a aparência e o desempenho do acabamento superficial dos conservantes orgânicos de soldabilidade:
uma.A espessura do OSP deve ser controlada dentro de uma determinada faixa;
b.A quantidade de microcondicionamento deve ser controlada dentro de uma determinada faixa;
c.Durante a fabricação da PCB, os contaminantes (resíduos de gel, tinta etc.) devem ser 100% eliminados caso ocorra anormalidade parcial ou soldabilidade mal executada.

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