《PCB印制电路板OSP板介绍.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《PCB印制电路板OSP板介绍.ppt（32页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、PAGE :0/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999ENTEK PLUS CU-106A ENTEK PLUS CU-106A 印刷电路板铜面有机印刷电路板铜面有机保焊剂保焊剂(OSP)(OSP)介绍介绍有机保焊剂(Organic Solderability Preservatives;OSP)(Organic Surface Protectant;OSP)PAGE :1/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999一、前言 业界俗称的 Entek 是指美商 Enthone 公司近年来所提供一种“有机护铜剂之湿制程技术,目前正式的商品名称是 Ente
2、k Plus CU-106A。事实上这就是“有机保焊剂(Organic Solderability Preservatives;OSP)各类商品的一种(其余如欧洲流行的 Shercoat，以及日本流行的 Cucoat 等)，是绿漆后裸铜待焊面上经涂布处理，所长成的一层有机铜错化物的棕色皮膜，电路板制程分类法将其归之为表面终饰 Final Finish。PAGE :2/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999此等 OSP 制程的反应原理，是“苯基三连唑BTA(Benzo-Tri-Azo)之类的化学品，在清洁的铜表面上,形成一层错合物式具保护性的有机物铜皮膜(均 0.35m或
3、 14in)。一则可保护铜面不再受到外界的影响而生锈；二则其皮膜在焊接前又可被稀酸或助焊剂所迅速除去，而令裸铜面瞬间仍能展现良好的焊锡性；故正式学名称之为“有机保焊剂即着眼于后者之功能。目前 OSP 各种商品均已经过多次改进,实用上均可耐得住数次高温高湿环境的考验，得以维持不错的焊锡性。故而某些讲究焊垫平坦性的主机板，与面积较大的附加卡(Add-on card)等板类，其等焊垫处理已逐渐选用 OSP 制程，其目的当然是针对 SMT 锡膏印刷与引脚放置平稳性的考量。实际上其操作成本并不比喷锡便宜,不过在整体环保上似较有利。PAGE :3/31 REVISION :BDATE :Jan.12,19
4、99但当板面已有金手指或其他局部金面时，则经过 OSP(Entek)流程后,该等镀金表面上也会生长出一层薄浅棕色的异常皮膜，不过在走过IR reflow 后此浅棕色的异常皮膜会被去除.,然而一般比较挑剔外观的用户则很难放心允收。PAGE :4/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999ENTEK PLUS CU-106AENTEK PLUS CU-106AENTEK PLUS ENTEK PLUS 是一种具有选择性保护铜面而又能维持是一种具有选择性保护铜面而又能维持铜垫及贯穿孔铜面之焊接性能的有机保焊剂铜垫及贯穿孔铜面之焊接性能的有机保焊剂(OSP-(OSP-Oragnic
5、 Solderability Preservative)Oragnic Solderability Preservative)在采用SMD表面黏装及混合安装技术时对 铜面提供一耐热保护,防止铜面氧化而影 响其焊接性能.是热风平整(HAL)及金属表面之替代技术.PAGE :5/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999ENTEK PLUS CU-106AENTEK PLUS CU-106A事实上事实上 Entek Entek 之所以能够让铜面抗氧化而不锈，之所以能够让铜面抗氧化而不锈，除了皮膜厚度的保护外除了皮膜厚度的保护外,结构式胺环上的链状衍生物结构式胺环上的链状衍生物“
6、R GroupR Group,也决定了皮膜的保护能力与防止氧气渗透也决定了皮膜的保护能力与防止氧气渗透的功效。不过但此层皮膜却与各种助焊剂遭遇时，的功效。不过但此层皮膜却与各种助焊剂遭遇时，却仍可保持其等应有的活性，换句话说此种皮膜仍却仍可保持其等应有的活性，换句话说此种皮膜仍可被助焊剂所清除，进而使清洁的铜面展现其良好可被助焊剂所清除，进而使清洁的铜面展现其良好的焊锡性。的焊锡性。PAGE :6/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999保焊剂生成之三阶段保焊剂生成之三阶段1.1.护铜性化学品溶液先在铜面上扩散形护铜性化学品溶液先在铜面上扩散形 成皮膜成皮膜.2.2.铜面
7、吸收上述反应物铜面吸收上述反应物.3.3.出现化学反应出现化学反应.PAGE :7/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999保焊剂沉积基本原理保焊剂沉积基本原理*沉积基本原理沉积基本原理1.1.与表面金属铜产生络合反应与表面金属铜产生络合反应.2.2.形成有机物形成有机物 -金属键金属键(约约1500AO 1500AO 厚厚,0.15,0.15微米微米)硬度可达硬度可达5H5H以上以上3.3.在在BENZIMIDAZOLEBENZIMIDAZOLE上加厚至要求厚度上加厚至要求厚度.PAGE :8/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999有机保焊剂之种
8、类有机保焊剂之种类类别类别 防止氧化剂防止氧化剂(Anti-Oxidants)(Anti-Oxidants)-ENTEK CU-56 -ENTEK CU-56 松香树脂类有机预焊剂松香树脂类有机预焊剂(Rosin/Resin Pre-(Rosin/Resin Pre-Fluxes)Fluxes)水溶性预焊剂水溶性预焊剂 -有机保焊剂有机保焊剂 (OSP)(OSP)-ENTEK PLUS CU-106A -ENTEK PLUS CU-106APAGE :9/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999Cu-56 Cu-56 与与 Cu-106ACu-106A比较比较Cu-56C
9、u-56为为 Mono LayerMono Layer Cu只适合单次reflow CuCu-106ACu-106A为为Multi-LayerMulti-Layer适合多次reflow(35次)PAGE :10/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999PCB Surface TreatmentPCB Surface Treatment之比较之比较Immersion goldImmersion goldSPEC.SPEC.工工 作作 原原 理理浸金浸金/化金化金Ni:120u”(min)Ni:120u”(min)Au:2u”(min)Au:2u”(min)Hot air L
10、evelingHot air Leveling噴噴 錫錫Entek(OSP)Entek(OSP)(保焊劑保焊劑)100100u”(min)u”(min)8u“8u“2020u”u”(0.20.5(0.20.5um)um)利用氧化利用氧化 還原電位高還原電位高 低原理低原理,將鎳將鎳(Ni)離子離子 金金(Au)離子沉積在銅面上離子沉積在銅面上.將高溫融錫融焊在銅面上形成銅將高溫融錫融焊在銅面上形成銅-錫合金錫合金,藉藉高壓風刀將多餘融錫吹除高壓風刀將多餘融錫吹除.將有機保焊劑均勻塗佈在銅面上將有機保焊劑均勻塗佈在銅面上,形成保護形成保護膜膜.PAGE :11/31 REVISION :BDAT
11、E :Jan.12,1999有机保焊剂之比较有机保焊剂之比较類別類別防止氧化劑防止氧化劑InhibitorInhibitor松香樹脂類松香樹脂類有機預焊劑有機預焊劑保焊劑保焊劑 (水溶性水溶性)厚厚 度度壽壽 命命可配合使用可配合使用之助焊劑之助焊劑IR ReflowIR Reflow次數次數50-200 50-200 A Ao o3-63-6月月1-2 1-2 微米微米0.2-0.5 0.2-0.5 微米微米(2000-5000(2000-5000 A Ao o)6 6 個月個月6 6 個月個月一一 次次最高最高 三三 次次最最低低 三三 次次所有類型所有類型松香松香/樹脂樹脂所有類型所有類
12、型PAGE :12/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999有机保焊剂之装配可行性有机保焊剂之装配可行性裝配焊接方式裝配焊接方式保焊劑保焊劑 (水溶性水溶性)松香樹脂松香樹脂預焊劑預焊劑雙面雙面SMTSMT表面黏著表面黏著-松香型松香型防止氧化劑防止氧化劑助焊劑類別助焊劑類別-免洗型免洗型-水溶性型水溶性型單面波峰焊單面波峰焊-松香型松香型-免洗型免洗型-水溶性型水溶性型=優優,=,=良良,=,=可可 ,X=X=劣劣X X X XX XX XPAGE :13/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999有机保焊剂之装配可行性有机保焊剂之装配可行性裝配焊接
13、方式裝配焊接方式保焊劑保焊劑 (水溶性水溶性)松香樹脂松香樹脂預焊劑預焊劑-松香型松香型防止氧化劑防止氧化劑助焊劑類別助焊劑類別-免洗型免洗型-水溶性型水溶性型混合技術混合技術-松香型松香型-免洗型免洗型-水溶性型水溶性型=優優,=,=良良,=,=可可 ,X=X=劣劣X XX X雙面波峰焊雙面波峰焊X XX XX XX XPAGE :14/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999PCB Surface TreatmentPCB Surface Treatment之优、缺点比较之优、缺点比较*表表“优势点优势点項項 目目Hot AirHot Air Leveling Lev
14、elingEntek Entek(Cu 106A)(Cu 106A)平整性平整性IMCIMC介面合金化合物介面合金化合物方法方法(影響焊錫性影響焊錫性)製程環保問題製程環保問題耐高溫耐高溫(IR REFLOW)IR REFLOW)ImmersionImmersionGoldGold儲存時間儲存時間價格價格*GoodGood*GoodGoodBadBad*無無有有有有*無無有有有有三三 次次*多次多次*多次多次*6 6 個月個月*6*6個月個月*6*6個月個月*較低較低*較低較低高高PAGE :15/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999COMPARISON IN DIF
15、FERENT FINISH TYPECOMPARISON IN DIFFERENT FINISH TYPEFinishENTEK Cu-106AENTEKCu-56ImmersionGoldSelectiveSolderHALFusingpropertiesOrganicOrganicEL-Ni/AuPlating Sn/PbreflowFusing Sn/PballoyPlating Sn/PbreflowflatnessGoodGoodGoodFairBadFair1.Shelf lifehalf year1.Shelf lifehalf year1.High cost1.High cos
16、t1.Uneven1.S/M fold2.Solder potcontamination2.Longprocess2.IMC2.S/M peeling2.Easy scratch 2.Easy scratch3.Can notbaking andaging3.Difficultycontrol3.ThermalShock3.Excesssolder3.Only singlesoldering4.Insutablefine pitch4.IMC5.Organicsolvent IPA5.Insuitablefine lineConcernPointPAGE :16/31 REVISION :BD
17、ATE :Jan.12,1999FinishENTEK Cu-106AENTEKCu-56ImmersionGoldSelectiveSolderHALFusing1.Flatness1.Flatness1.Flatness1.Sn/Pb thick&flat1.Low cost1.Heavy boardCharacteristicfeature2.No IMC2.No IMC2.COB2.Thin IMC2.Popular3.Low cost3.Low cost3.Free solderpaste printing3.GoodsolderabilityApplication1.Double
18、SMT1.One time IRor wavesoldering1.COB1.Fine pitchBack panel2.Fine pitchWavesoldering2.TABCOMPARISON IN DIFFERENT FINISH TYPECOMPARISON IN DIFFERENT FINISH TYPEPAGE :17/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999ENTEK ENTEK Process SequenceProcess SequenceProcess StepCharacteristicMeasurement MethodCleanerConcen
19、trationTemperatureLab TitrationDigital ReadoutWater RinseMicroetchEtch rate Concentration Cu Content TemperatureWeight loss Lab TitrationLab TitrationDigital ReadoutWater RinsePAGE :18/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999ENTEK ENTEK Process SequenceProcess SequenceProcess StepCharacteristicMeasurement Me
20、thodH2SO4H2SO4 ConcentrationLab TitrationWater RinseWater RinseConcentrationTotal AcidityPH TemperatureDeposition ThicknessLab TitrationLab TitrationPH meterDigital ReadoutLab TitrationENTEKWater RinseDryPAGE :19/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999使用使用ENTEK ENTEK 产品对装配线之优点产品对装配线之优点 提高线路板之生产能力(与HAL板比较)-S
21、MT-SMT之铜垫表面平整之铜垫表面平整 -有利于网印锡膏有利于网印锡膏 -可控制锡膏量可控制锡膏量 -明显减低精密零件移位之机会明显减低精密零件移位之机会 -提高一次过把零件焊接成功之比率提高一次过把零件焊接成功之比率PAGE :20/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999使用使用ENTEK ENTEK 产品对装配线之优点产品对装配线之优点 与SMT及混合焊接技术相容 与所有类型之助焊剂相容 提高线路板之可靠度 -减低离子污染减低离子污染 -加强加强SMTSMT零件焊接之强度零件焊接之强度 -保持线路板之线性稳定性保持线路板之线性稳定性(X-Y(X-Y轴轴)-保持线路
22、板之结构稳定性保持线路板之结构稳定性(Z-(Z-轴轴)PAGE :21/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999ENTEKENTEK板与焊接用物料之相容性板与焊接用物料之相容性 锡膏 -与所有类型都相容与所有类型都相容 (包括有机酸包括有机酸(OA),(OA),松香轻度活跃松香轻度活跃(RMA),(RMA),不用不用 清洗清洗(NC)(NC)及不用清洗低固体含量及不用清洗低固体含量(LR)(LR)型型)去除 -可使用任何有机溶剂去除可使用任何有机溶剂去除EntekEntek (酒精酒精,IPA,IPA,酸性溶剂酸性溶剂)PAGE :22/31 REVISION :BDAT
23、E :Jan.12,1999ENTEKENTEK板与焊接用物料之相容性板与焊接用物料之相容性 双波焊 -与所有类型之助焊剂都相容与所有类型之助焊剂都相容(包括有机酸包括有机酸(OA),(OA),松香轻度活跃松香轻度活跃(RMA)(RMA)及合成活跃型及合成活跃型(SA)(SA)-基本上低固体含量基本上低固体含量,不用清洗之助焊剂不用清洗之助焊剂(LSF)(LSF)活性比松香型稍差活性比松香型稍差.*过完过完wavesoldering wavesoldering 后后,Entek,Entek 已经被去除已经被去除.PAGE :23/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999E
24、NTEK ENTEK 产品产品AssemblyAssembly注意事项注意事项1.1.最好最好 6 6 个月内上件完毕个月内上件完毕.2.Fiducial Mark 2.Fiducial Mark 为裸铜为裸铜,CCD,CCD对比需调整对比需调整.PAGE :24/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999ENTEK ENTEK 产品产品AssemblyAssembly注意事项注意事项3.Assembly 3.Assembly 前不烘烤前不烘烤,使用前才拆封使用前才拆封,最好最好 在在 24 hr24 hrs s内上件完成内上件完成(单面单面SMD),SMD),或于第一面上
25、件完成后或于第一面上件完成后 24 hr24 hrs s 内上完内上完 第第2 2面面(Notebook)(Notebook)*若有需要烘烤时请不要超过若有需要烘烤时请不要超过1 1小时小时(150)(150)PAGE :25/31 REVISION :BDATE :Jan.12,19994.Assembly 4.Assembly 后露出之裸铜部份后露出之裸铜部份,最好喷上一最好喷上一 层层EpoxyEpoxy或印或印Solder paste(Test pad,Solder paste(Test pad,Test via,Tooling hole).Test via,Tooling hole)
26、.ENTEK ENTEK 产品产品AssemblyAssembly注意事项注意事项PAGE :26/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999ENTEK ENTEK 板子之存贮寿命板子之存贮寿命 6 个月(环境:2030,4070%相对 湿度).比其它类型之保焊膜更坚固.可以重工.PAGE :27/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999Thickness(microns)Heat Treatment Time(hours)024680.050.300.350.250.200.150.10Entek Plus Cu-106A Thickness vs
27、Heat Treatment Time at 150PAGE :28/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999Entek Plus Cu-106A COATING THICKNESS ON COPPER AND GOLD#OF SMT Reflows 0 00.10.10.20.20.30.30.40.40.50.50 01 13 3MicronsCopperGold0.30.30 00.330.330.020.280.280 0PAGE :29/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999Entek Plus Cu-106A ENTEK THICKNE
28、SS(MICRONS)0.380.380.320.320.50.50.420.421.11.10.850.850.90.91.21.2CONTACT RESISTANCE VS.ENTEK PLUS THICKNESS Mili-ohms0 00.20.20.40.40.60.60.80.81 11.21.21.41.41.61.61.81.82 20.030.030.040.040.080.080.10.10.170.170.20.20.30.30.550.55PAGE :30/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999结结 论论:G/F 板子Gold finger处外观
29、会受影响,但无功能问题 Entek有阻值影响,ASSEMBLY后,注意测试问题,建议使用尖针或爪针测试(只作IR REFLOW且TEST PAD 无锡状况)Assembly 前不烘烤,使用前才拆封,最好在 24 hrs 内上件完成(单面SMD),或于第一面上件完成后 24 hrs 内上完第2面(Notebook),若有状况时,建议先 将板子置放于环境较佳处,以延长上件时间.PAGE :31/31 REVISION :BDATE :Jan.12,1999PreferredPreferredAcceptableAcceptableNotNotAcceptableAcceptableNotNotAcceptableAcceptable