其实OSP并非新技术，它实际上已经有超过35年，比SMT历史还长。OSP 具备许多好处，例如平整面好，和焊盘的铜之间没有IMC 形成，允许焊接时焊料和铜直接焊接（润湿性好），低温的加工工艺，成本低（可低于HASL），加工时的能源使用少等等。OSP 技术早期在日本十分受欢迎，有约4 成的单面板使用这种技术，而双面板也有近3成使用它。在美国，OSP 技术也在1997 年起激增，从1997 以前的约10%用量增加到1999年的35%。
OSP 有三大类的材料：松香类（Rosin），活性树脂类（Active Resin）和唑类（Azole）。
目前使用最广的是唑类OSP。唑类OSP 已经经过了约5 代的改善，这五代分别名为BTA，IA，BIA，SBA和最新的APA。
OSP PCB 表面的有机涂料极薄, 若长时间暴露在高温高湿环境下，PCB 表面将发生氧化，可焊性变差， 经过回流焊制程后，PCB 表面有机涂料也会变薄，导致PCB 铜箔容易氧化。所以OSP PCB 与SMT 半成品板保存方式及使用应遵守以下原则：
(a) OSP PCB 来料应采用真空包装，并附上干燥剂及湿度显示卡。运输和保存时，带有OSP的PCB之间要使用隔离纸以防止摩擦损害OSP表面。
(b)不可暴露于直接日照环境,保持良好的仓库储存环境，相对湿度: 30~70%, 温度: 15~30℃, 保存期限小于6 个月。
(c)在SMT 现场拆封时，必须检查湿度显示卡，并于12 小时内上线，绝对不要一次拆开好多包，万一打不完，或者设备出了点什么问题要用很长时间解决，那就容易出问题。印刷之后尽快过炉不要停留，因为锡膏里面的助焊剂对OSP皮膜腐蚀很强。保持良好的车间环境：相对湿度 40~60%, 温度: 22~27℃) 。生产过程中要避免直接用手接触PCB 表面，以免其表面受汗液污染而发生氧化。
(d)SMT 单面贴片完成后，必须于24 小时内要完成第二面SMT 零件贴片组装。
(e)完成SMT 后要在尽可能短的时间内（最长36小时）完成DIP 手插件。
(f)OSP PCB不可以烘烤，高温烘烤容易使OSP变色劣化。假若空板超过使用期限，可以退厂商进行OSP 重工。
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OSP 相对于普通的喷锡板钢网开口面积会稍大一点,所以当PCB 由喷锡改为OSP 时,钢网最好重开,要保证焊锡能盖住整个焊盘。钢板开刻基本上可以使用喷锡板的原则，考虑到OSP 因为平整，对锡膏成形有利，而且PAD 不能提供一部分焊锡了，所以开口可以适当增大，但是要以吃饱锡为好，不要过分了。开口增大以后，为了解决SMT CHIP 件锡珠、立碑及OSP PCB 露铜问题，将锡膏印刷机钢网开孔设计方式, 改为凹型设计。
(a)在锡膏印刷钢板设计时, 尽可能让焊锡全部覆盖焊盘。根据IPC 610-D 版PCBA 焊锡质量目视检验标准, 焊盘边缘小部分露铜的情况是可以被判定允收的，但覆盖率至少要达到焊盘面积的80%以上。
(b)若是PCB上零件位置因故未放置零件, 锡膏也需尽量覆盖焊盘。
(c)为了防止OSP PCB在SMT 制程中等待时间太久造成贯穿孔氧化，以致产生焊锡性及可靠度问题，可以考虑在锡膏印刷站将所有ICT 测试点及DIP 贯穿孔印上锡膏，以保护贯穿孔不致氧化生锈。
回流焊时峰值温度设置的不要太高（240-245℃），炉内时间要控制好，否则再做第二面的时候可能会出现焊盘吃锡问题，当然，出现这个情况也说明板子的耐高温不过关。
对双面装配，首次回流需要氮气环境来维持第二面的可焊性。现在的OSP也会在有助焊剂和热的时候消失，但第二面的保护剂保持完整，直到印有锡膏或过波峰焊，此时回流或波峰焊才不一定要求在惰性气体环境下。
在首次的有氧加热情况下通孔里的OSP（不耐热的品种）会与焊盘上一样产生部分乃至全部的分解，以至于有漏出基材的可能，这可通过OSP的变色程度观察到，而分解和氧化的OSP残留物溶解性和流动性都会显著的下降，非原焊剂可对付的，通孔的主要焊接面积在内孔，内孔的可焊面积会受到分解和氧化的OSP残留物的影响。
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发表于 2021-5-27 09:15
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