表面处理OSP工艺原理教材
合集下载
osp培训教材全解
工艺难度
HASL
高
ENIG
高
化学镀锡
中
化学镀银
中
OSP
低
平整度
绿油限制 焊点IMC
差
有 Cu6Sn5
优
有 Ni3Sn4
优
有 Cu6Sn5
优
无 Cu6Sn5
优
无 Cu6Sn5
23
4、有机保焊剂（OSP）的未来
有机保焊剂（OSP）又可称耐热预焊剂.从目 前来看，由于OSP较好地解决了无铅化焊接过程中 的保护性、耐热性和可焊性的基本要求，加其成本 低和制造工艺过程简单，因此，耐热型/高温型的 OSP还会得到快速的发展，其市场占有率还会进一 步提高。OSP除了具有保护性、耐热性和可焊性的 基本要求外，还具有其它突出的优点，如：生产过 程最简单和稳定，OSP的生产过程仅为微蚀、预浸、 上有机膜、烘干几步；返工/存储过期处理最简单， 不会损伤PCB和增加厚度；在所有表面涂覆(镀)层 中成本最低.这些优点也决定着OSP在无铅化焊接中 的地位提高和市场继续扩大.
19
2.3化学镀锡
化学镀锡的锡厚为0.8~1.2um.由于锡是无铅焊料 的最大组份,因此,它是适宜于无铅化焊接的.但化学 镀锡层要具有耐焊接高温和防锡丝生长的特性.
20
2.4化学镀银
化学镀银的银厚度为0.1~0.5um之间.由于银是 无铅焊料的基本组成,因此,它是适宜于无铅化焊接 的.在银转换铜时,但要防止形成铜/银电极 (+0.344V/+0.799)和银迁移的产生.同时,还得特别注 意银表面的保护---遇到硫化物会变黄色,遇到卤化物 会变黑色.
9
苯基咪唑(BIA)类,第三代
若将上述的咪唑再以衍生或替代上苯环时, 则护铜效果更好.此种第三代BIA在铜面上也 能快速形成高分子式的有机铜络合物,厚度可 从10nm到1000nm不等,端视其反应时间与状 况而定,但仍以0.3~0.4um最为适宜,不过此代 之OSP会造成金面的变色,而遭到业者的反感, 现已被淘汰.
HASL
高
ENIG
高
化学镀锡
中
化学镀银
中
OSP
低
平整度
绿油限制 焊点IMC
差
有 Cu6Sn5
优
有 Ni3Sn4
优
有 Cu6Sn5
优
无 Cu6Sn5
优
无 Cu6Sn5
23
4、有机保焊剂（OSP）的未来
有机保焊剂（OSP）又可称耐热预焊剂.从目 前来看，由于OSP较好地解决了无铅化焊接过程中 的保护性、耐热性和可焊性的基本要求，加其成本 低和制造工艺过程简单，因此，耐热型/高温型的 OSP还会得到快速的发展，其市场占有率还会进一 步提高。OSP除了具有保护性、耐热性和可焊性的 基本要求外，还具有其它突出的优点，如：生产过 程最简单和稳定，OSP的生产过程仅为微蚀、预浸、 上有机膜、烘干几步；返工/存储过期处理最简单， 不会损伤PCB和增加厚度；在所有表面涂覆(镀)层 中成本最低.这些优点也决定着OSP在无铅化焊接中 的地位提高和市场继续扩大.
19
2.3化学镀锡
化学镀锡的锡厚为0.8~1.2um.由于锡是无铅焊料 的最大组份,因此,它是适宜于无铅化焊接的.但化学 镀锡层要具有耐焊接高温和防锡丝生长的特性.
20
2.4化学镀银
化学镀银的银厚度为0.1~0.5um之间.由于银是 无铅焊料的基本组成,因此,它是适宜于无铅化焊接 的.在银转换铜时,但要防止形成铜/银电极 (+0.344V/+0.799)和银迁移的产生.同时,还得特别注 意银表面的保护---遇到硫化物会变黄色,遇到卤化物 会变黑色.
9
苯基咪唑(BIA)类,第三代
若将上述的咪唑再以衍生或替代上苯环时, 则护铜效果更好.此种第三代BIA在铜面上也 能快速形成高分子式的有机铜络合物,厚度可 从10nm到1000nm不等,端视其反应时间与状 况而定,但仍以0.3~0.4um最为适宜,不过此代 之OSP会造成金面的变色,而遭到业者的反感, 现已被淘汰.
OSP表面处理工艺简介30页PPT
适合于多次组装工 艺
可焊性可保持到12 个月
可焊性最佳，易于 与焊料形成良好键 合的合金层
可与无铅焊料和免 清洗助焊剂匹配
适合于2-3次组装工 艺
可焊性可保持到6 个月
表面处理层平整， 易于进行元器件装 贴
电镍金 (Ni/Au Plating)
在电路板裸铜 表面上电镀铜/ 镍/金镀层，镍 层约3-8um，金 层约1-3 u"。
何谓PCB表面处理？
能够对PCB板的镀铜层起到防止氧化，并同时满 足PCB终端客户进行焊接需求的铜面最终保护层。
PCB表面处理的类型？
一、满足有铅焊接 有铅喷锡（锡63/铅37）
二、满足无铅焊接（符合RoHS） 1、OSP 2、化学镍金 3、化学沉银 4、化学沉锡 5、电镀镍金 6、无铅喷锡
什么是OSP？
PCB表面处理比较
OSP Ni/Au
Tin
HAL
Solderability Fair Fair
Fair
Good
Solder joint strength
Excellent
Fair
Fair
Good
Process Easy Difficult Difficult Difficult
Cost Lowest Highest High High
沉锡 （Immersion Tin)
沉银 (Immersion silver)
无铅喷锡 (Lead free HASL)
OSP
电镍金 (Ni/Au Plating)
有机会出现黑焊盘
有可能出现锡须
不能接触含硫物质
有可能会出现锡须 （通过焊料选择可 控制在危害界限之 内）
客户装配重工困难
可焊性可保持到12 个月
可焊性最佳，易于 与焊料形成良好键 合的合金层
可与无铅焊料和免 清洗助焊剂匹配
适合于2-3次组装工 艺
可焊性可保持到6 个月
表面处理层平整， 易于进行元器件装 贴
电镍金 (Ni/Au Plating)
在电路板裸铜 表面上电镀铜/ 镍/金镀层，镍 层约3-8um，金 层约1-3 u"。
何谓PCB表面处理？
能够对PCB板的镀铜层起到防止氧化，并同时满 足PCB终端客户进行焊接需求的铜面最终保护层。
PCB表面处理的类型？
一、满足有铅焊接 有铅喷锡（锡63/铅37）
二、满足无铅焊接（符合RoHS） 1、OSP 2、化学镍金 3、化学沉银 4、化学沉锡 5、电镀镍金 6、无铅喷锡
什么是OSP？
PCB表面处理比较
OSP Ni/Au
Tin
HAL
Solderability Fair Fair
Fair
Good
Solder joint strength
Excellent
Fair
Fair
Good
Process Easy Difficult Difficult Difficult
Cost Lowest Highest High High
沉锡 （Immersion Tin)
沉银 (Immersion silver)
无铅喷锡 (Lead free HASL)
OSP
电镍金 (Ni/Au Plating)
有机会出现黑焊盘
有可能出现锡须
不能接触含硫物质
有可能会出现锡须 （通过焊料选择可 控制在危害界限之 内）
客户装配重工困难
OSP工序工--艺培训教材
OSP工序工艺培训教材一、OSP简介1.1OSP的基本概念OSP是ORGANICSOLDERABILITYPRESERVA--TIVES（可焊性有机防氧化保护膜）的缩写。
目前我司使用的是四国化成的GLICOAT TM-SMDF2（简称F2）系列，F2以咪唑类有机化合物为主。
保护膜是利用此类化合物分子结构中的杂环上的N与焊接位置的铜面发生反应而形成，并非简单的物理涂覆过程。
所以，保护膜的形成有很好的选择性。
1.2OSP保护膜的作用在完成印制板的全部制作过程之后和在焊接元器件之前保护印制板焊接部位的铜面不受污染和氧化，保持良好的可焊性。
二、OSP工艺流程及原理2.1工艺流程投板→除油→二级水洗→微蚀→DI水洗→加压水洗→酸洗→二级DI水洗→吸干→冷、强风吹干→抗氧化→三级DI水洗→吸干→强风、热风吹干→检查→收板2.2工艺原理印制板通过除油除去油脂及有机物，在进入微蚀缸，微蚀利用氧化还原反应清除铜表面的氧化物，同时把铜面微粗化，提高与膜的结合力。
最后进入抗氧化缸，抗氧化缸的F2以咪唑类有机化合物为主。
保护膜是利用此类化合物分子结构中的杂环上的N与焊接位置的铜面发生反应而形成，并非简单的物理涂覆过程。
三、OSP各种物料的作用本制程目前需要用到的物料有：YT-33微蚀剂，GLICOAT TM-SMDF2原液，补充剂A、#100稀释剂、#500浓缩液、冰醋酸等。
3.1Glicoat-SMDF2原液用于开缸和正常条件下的液位补充。
是几种物料中各种化学成分最齐全的溶液。
除了有100%左右浓度的成膜物质活性组份之外，还有维持缸液正常工作状态所需要的各种添加剂。
开缸和补料时都是直接使用原液，毋需兑水。
但是开缸时要添加1-2%的补充剂A，才能在铜面生成保护膜。
在连续生产条件下，本物料的参考消耗量是7L/KSF左右。
3.2补充剂A是一种加快成膜速度的添加剂，对保护膜厚度的控制有非常重要的影响。
在各种控制参数都符合要求的情况下，它的含量越高，形成的保护膜就越厚。
OSP培训教材
广东依 顿 电 子 科 技 股份 有 限 公 司
Guang Dong Ellington Electronics Technology Co.,Ltd.
六、发生问题后的处理方法： 1、品质问题：发现品质问题后，立即核实问题，分析问题原 因，核实问题原因，并迅速处理，若问题影响大或处理不了， 立即通知有关部门及供应商共同跟进。 2、 突发事件：如起火、停水、停电、漏液等突发事件，首先 保证人员安全，其次启动应急措施，使火势和起火物品进行选 择灭火工具，通知有关部门（119安全）组织人员撤离和灭火， 停水电后立即按相关方法处理拉上的板，通知有关部门使其尽 快恢复供水电，尽快恢复生产，使损失和影响降到最小。。
2
解决方法 调节温度、浓度、速度在 OK范围 调节温度、浓度、速度在 OK范围 打磨，加大前处理或者微 蚀 检查水质，喷咀工作状况 检查行辘、水质与喷咀工 作状况 分析调整 清洗拖板 检查水质、喷咀
3
广东依 顿 电 子 科 技 股份 有 限 公 司
Guang Dong Ellington Electronics Technology Co.,Ltd.
Guang Dong Ellington Electronics Technology Co.,Ltd.
序号
出现问题
6
膜厚不足 或过厚
7
可焊性差
具体分析 工作液浓度低或高 工作液温度低可高 传送速度快或慢 PH值过低或过高 后水洗PH值低或高 膜过薄或过厚 铜面污染、氧化 烘干不良 DI水质超标
解决方法 分析调整 分析调整 调整速度 调整PH 调整PH 分析调整 分析调整 分析调整 分析调整
广东依 顿 电 子 科 技 股份 有 限 公 司
Guang Dong Ellington Electronics Technology Co.,Ltd.
OSP工艺简介
osp反应原理1原液中的有效成分与清洁裸铜面发生络合反应覆上一层分子层2该分子层继续与溶液中的铜离子络合3溶液中的有效成分又与这些铜离子反应4从而使有机膜交联并生长至要求厚度osp反应过程介绍cucucucucucucucucucucucucucuosp选择性铰链反应图示osp流程介绍上料除油cleaner水洗rinse水洗rinse水洗ririnse水洗rinse微蚀microtechmicrotech预浸sterlingsterlingpredip水洗ririnse水洗ririnse水洗rinseosp水洗rinse水洗rinse水洗rinse吹烘干下料主体药水槽作用及原理酸性清洁剂主成份1柠檬酸2润湿剂非离子界面活性剂作用作用1去除铜面轻微氧化物及污物
OSP反应过程介绍
(1)原液中的有效成分与清洁裸铜面发生络合反应, 覆上一层分子层 (2)该分子层继续与溶液中的铜离子络合
(3)溶液中的有效成分又与这些铜离子反应 (4)从而使有机膜交联并生长至要求厚度
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
OSP选择性铰链反应图示
OSP流程介绍
上料
除油
水洗
Cleaner
Rinse
水洗 Rinse
水洗 Rinse
微蚀
Microtech
水洗 Rinse
水洗 Rinse
OSP
水洗 Rinse
水洗 Rinse
水洗Rinse
水洗 Rinse
预浸
Sterling Predip
水洗 Rinse
吹/烘干
下料
主体药水槽作用及原理
OSP反应过程介绍
(1)原液中的有效成分与清洁裸铜面发生络合反应, 覆上一层分子层 (2)该分子层继续与溶液中的铜离子络合
(3)溶液中的有效成分又与这些铜离子反应 (4)从而使有机膜交联并生长至要求厚度
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
Cu
OSP选择性铰链反应图示
OSP流程介绍
上料
除油
水洗
Cleaner
Rinse
水洗 Rinse
水洗 Rinse
微蚀
Microtech
水洗 Rinse
水洗 Rinse
OSP
水洗 Rinse
水洗 Rinse
水洗Rinse
水洗 Rinse
预浸
Sterling Predip
水洗 Rinse
吹/烘干
下料
主体药水槽作用及原理
osp培训教材
*
二、宏泽电子F22G系列药水介绍
*
F22G應用及特性
應用： 印刷電路板(PCB、FPC) 與IC載板之無鉛焊墊 特性 ： 低成本表面處理技術 均勻的保護膜，提供最平坦的焊墊表面 較低的表面離子污染度 只在銅面上形成皮膜，防止金面上的變色污染 耐熱性優異,經多次迴焊處理後仍有極佳的焊錫性 優異的耐濕性，具有一年的保護銅能力 相容於無鉛化 (Lead-free) SMT製程 相容於免洗型（No-Clean）SMT製程 非揮發性溶劑之水溶性溶液，安全性高 低溫操作，增加電路板結構穩定性 化學性質溫和、不攻擊防焊綠漆
*
OSP的耐热性
OSP的耐热性是无铅化焊接过程中的核心问题.由于OSP的组成中,不仅含有高活性咪唑类与新鲜铜表面形成牢固的络合体,而且在无铅焊接高温度下不发生分解和逸出气体,因此要采用高分解温度OSP产品.目前,主要走向采用耐热性高的烷基苯基咪唑类组成. 烷基苯基咪唑类的热分解温高达354.7℃衍生式苯基咪唑类的热分解温度为240~260 ℃之间.因此,烷基苯基咪唑类的OSP明显地提高了分解温度和耐热性,完全适宜于无铅化焊接温度下多次回流焊接的应用.
绿油限制
有
有
有
无
无
焊点IMC
Cu6Sn5
Ni3Sn4
Cu6Sn5
Cu6Sn5
Cu6Sn5
*
4、有机保焊剂（OSP）的未来
有机保焊剂（OSP）又可称耐热预焊剂.从目前来看，由于OSP较好地解决了无铅化焊接过程中的保护性、耐热性和可焊性的基本要求，加其成本低和制造工艺过程简单，因此，耐热型/高温型的OSP还会得到快速的发展，其市场占有率还会进一步提高。OSP除了具有保护性、耐热性和可焊性的基本要求外，还具有其它突出的优点，如：生产过程最简单和稳定，OSP的生产过程仅为微蚀、预浸、上有机膜、烘干几步；返工/存储过期处理最简单，不会损伤PCB和增加厚度；在所有表面涂覆(镀)层中成本最低.这些优点也决定着OSP在无铅化焊接中的地位提高和市场继续扩大.
二、宏泽电子F22G系列药水介绍
*
F22G應用及特性
應用： 印刷電路板(PCB、FPC) 與IC載板之無鉛焊墊 特性 ： 低成本表面處理技術 均勻的保護膜，提供最平坦的焊墊表面 較低的表面離子污染度 只在銅面上形成皮膜，防止金面上的變色污染 耐熱性優異,經多次迴焊處理後仍有極佳的焊錫性 優異的耐濕性，具有一年的保護銅能力 相容於無鉛化 (Lead-free) SMT製程 相容於免洗型（No-Clean）SMT製程 非揮發性溶劑之水溶性溶液，安全性高 低溫操作，增加電路板結構穩定性 化學性質溫和、不攻擊防焊綠漆
*
OSP的耐热性
OSP的耐热性是无铅化焊接过程中的核心问题.由于OSP的组成中,不仅含有高活性咪唑类与新鲜铜表面形成牢固的络合体,而且在无铅焊接高温度下不发生分解和逸出气体,因此要采用高分解温度OSP产品.目前,主要走向采用耐热性高的烷基苯基咪唑类组成. 烷基苯基咪唑类的热分解温高达354.7℃衍生式苯基咪唑类的热分解温度为240~260 ℃之间.因此,烷基苯基咪唑类的OSP明显地提高了分解温度和耐热性,完全适宜于无铅化焊接温度下多次回流焊接的应用.
绿油限制
有
有
有
无
无
焊点IMC
Cu6Sn5
Ni3Sn4
Cu6Sn5
Cu6Sn5
Cu6Sn5
*
4、有机保焊剂（OSP）的未来
有机保焊剂（OSP）又可称耐热预焊剂.从目前来看，由于OSP较好地解决了无铅化焊接过程中的保护性、耐热性和可焊性的基本要求，加其成本低和制造工艺过程简单，因此，耐热型/高温型的OSP还会得到快速的发展，其市场占有率还会进一步提高。OSP除了具有保护性、耐热性和可焊性的基本要求外，还具有其它突出的优点，如：生产过程最简单和稳定，OSP的生产过程仅为微蚀、预浸、上有机膜、烘干几步；返工/存储过期处理最简单，不会损伤PCB和增加厚度；在所有表面涂覆(镀)层中成本最低.这些优点也决定着OSP在无铅化焊接中的地位提高和市场继续扩大.
表面处理OSP工艺原理教材-图文
OSP有三大类的材料: 松香类（Rosin） 活性树脂类（Active Resin） 唑类（Azole）。
目前最常见的也就是: 唑类（Azole）
概述
咪唑
概述
苯并三唑
OSP工艺流程
一、流程
除油
水洗
微蚀
水洗
吹干
水洗
OSP
预浸
烘干
注: GLICOAT 无预浸.
PH值: 2.9-3.1 酸值: 250-290
+
Cu+
OSP工艺流程
OSP膜高分子结构
OSP组成
OSP药液的大体结成如下: 烷基苯并咪唑 有机酸（甲酸、乙酸） 氯化铜
➢烷基苯并咪唑类有机化合物中的咪唑环与一价铜原子3d10形成配 ➢ 位键从而形成络合物，而支链烷基间是通过范德华力而相互吸 ➢ 引，所以形成了OSP保护膜，因其中有苯环的存在，所以，这层 ➢ 保护膜具有很好的耐热性和高的热分解能力； ➢有机酸的加入可以增加烷基苯并咪唑在水溶液中的溶解度，促进 ➢ 络合物膜的形成。但是过量的有机酸反而会使沉积在铜表面上的 ➢ OSP膜溶解，因而控制有机酸的加入时（即控制PH值是至关重要 ➢ 的），一般PH值控制在: 2.9-3.1 ➢ 有机酸值控制在: 250-290 。
4)检查并补充到标准液位稀 释铜离子或当槽
常见问题及解决方法
异常现象
OSP膜面有水 渍
产生原因
1)有叠板或卡板
解决措施
1)检查排除传动系统故障
2)烘干段温度不够或风 2)维护烘干段加热器和风面粗糙，呈 水纹或条状）
产生原因
1)预浸槽内的药液溅到前 后的滚轮上形成红色的“ 污垢”
间距的PCB； 膜脆易焊，能承受多次以上热冲击，并与任意焊料
目前最常见的也就是: 唑类（Azole）
概述
咪唑
概述
苯并三唑
OSP工艺流程
一、流程
除油
水洗
微蚀
水洗
吹干
水洗
OSP
预浸
烘干
注: GLICOAT 无预浸.
PH值: 2.9-3.1 酸值: 250-290
+
Cu+
OSP工艺流程
OSP膜高分子结构
OSP组成
OSP药液的大体结成如下: 烷基苯并咪唑 有机酸（甲酸、乙酸） 氯化铜
➢烷基苯并咪唑类有机化合物中的咪唑环与一价铜原子3d10形成配 ➢ 位键从而形成络合物，而支链烷基间是通过范德华力而相互吸 ➢ 引，所以形成了OSP保护膜，因其中有苯环的存在，所以，这层 ➢ 保护膜具有很好的耐热性和高的热分解能力； ➢有机酸的加入可以增加烷基苯并咪唑在水溶液中的溶解度，促进 ➢ 络合物膜的形成。但是过量的有机酸反而会使沉积在铜表面上的 ➢ OSP膜溶解，因而控制有机酸的加入时（即控制PH值是至关重要 ➢ 的），一般PH值控制在: 2.9-3.1 ➢ 有机酸值控制在: 250-290 。
4)检查并补充到标准液位稀 释铜离子或当槽
常见问题及解决方法
异常现象
OSP膜面有水 渍
产生原因
1)有叠板或卡板
解决措施
1)检查排除传动系统故障
2)烘干段温度不够或风 2)维护烘干段加热器和风面粗糙，呈 水纹或条状）
产生原因
1)预浸槽内的药液溅到前 后的滚轮上形成红色的“ 污垢”
间距的PCB； 膜脆易焊，能承受多次以上热冲击，并与任意焊料
PCB表面处理技术 OSP
PCB表面處理技術OSPOSP是Organic Solderability Preservatives 的簡稱，中譯為有機保焊膜，又稱護銅劑，英文亦稱之Preflux。
簡單的說OSP就是在潔淨的裸銅表面上，以化學的方法長出一層有機皮膜，這層膜具有防氧化，耐熱衝擊，耐濕性，用以保護銅表面於常態環境中不再繼續生銹（氧化或硫化等）；但在後續的焊接高溫中，此種保護膜又必須很容易被助焊劑所迅速清除，如此方可使露出的乾淨銅表面得以在極短時間內與熔融焊錫立即結合成為牢固的焊點。
其實OSP並非新技術，它實際上已經有超過35年，比SMT歷史還長。
OSP具備許多好處，例如平整面好，和焊盤的銅之間沒有IMC形成，允許焊接時焊料和銅直接焊接（潤濕性好），低溫的加工工藝，成本低（可低於HASL），加工時的能源使用少等等。
OSP技術早期在日本十分受歡迎，有約4成的單面板使用這種技術，而雙面板也有近3成使用它。
在美國，OSP技術也在1997年起激增，從1997以前的約10%用量增加到1999年的35%。
OSP有三大類的材料：松香類（Rosin），活性樹脂類（Active Resin）和唑類（Azole）。
目前使用最廣的是唑類OSP。
唑類OSP 已經經過了約5代的改善，這五代分別名為BTA，IA，BIA，SBA和最新的APA。
OSP的工藝流程：除油-->二級水洗-->微蝕-->二級水洗-->酸洗-->DI水洗-->成膜風乾-->DI水洗-->乾燥1、除油除油效果的好壞直接影響到成膜品質。
除油不良，則成膜厚度不均勻。
一方面，可以通過分析溶液，將濃度控制在工藝範圍內。
另一方面，也要經常檢查除油效果是否好，若除油效果不好，則應及時更換除油液。
2、微蝕微蝕的目的是形成粗糙的銅面，便於成膜。
微蝕的厚度直接影響到成膜速率，因此，要形成穩定的膜厚，保持微蝕厚度的穩定是非常重要的。
一般將微蝕厚度控制在1.0-1.5um比較合適。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一般膜厚控制在：0.2-0.6 um 要得到均匀的膜厚，生产中必须控制好以下几个方面：
除油
除油效果的好坏直接影响到成膜质量。除油不良，则成膜不 均匀；
微蚀
微蚀的目的是形成粗糙的铜面，便于成膜。微蚀的速率直接 影响到成膜，因此，要形成稳定的膜厚，保持微蚀速率的稳定 性是非常重要的。
一般做选化板，微蚀速率：0.3-0.6 um；
即取出试样。 4）用新鲜的5.0 % HCl 溶液校准UV分光光度计，使其在270.0 nm 处
吸光 度为零。 5）小心将烧杯中的溶液倒至1 cm 比色皿中，记录吸光度。 计算公式 膜厚(μm) =吸光度 x F(t)
12
常见问题及解决方法
异常现象
产生原因
OSP膜下有氧 1)板面氧化程度过深
化
2)微蚀量不足
11
检测方法
膜厚：
设备及仪器 UV 分光光度计 1cm 石英比色皿 1ml 移液管 25ml 移液管 250ml 烧杯
试剂 5%盐酸溶液 分析方法
1）取一单面5cm×5cm裸铜板经OSP全线。 2） 将处理过的试样置于一个干燥、洁净的250 ml 烧杯中。 3）移取25 ml 5.0% HCl 测试溶液至此烧杯中, 轻轻搅拌3 分钟, 然后立
OSP介绍
讲解人：张永坤
1
讲解内容
概述 OSP工艺流程 OSP组成 成膜厚度的控制 常见问题及解决方法
2
概述
一、定义： 有机可焊性保护膜（organic solderability preservative）是以化学的方法，在裸铜表面形成一 层0.2-0.6um薄膜。这层膜具有防氧化、耐热冲击、 耐湿性。 优点： 表面平坦，膜厚0.2-0.6 um，适合SMT和线导线细
膜下脏点
产生原因
解决措施
1)前处理包括预浸槽的滚 1)清洗前处理包括预浸槽的
轮 被污染
滚轮
异常现象
膜上脏点(可 以擦去)
产生原因
1)OSP后水洗段或烘干段 滚轮上有异物
解决措施
1)清洗OSP后水洗段和烘干段 的滚轮
18
Serve through People……Connect through Technology
全铜板，微蚀速率：1.0-1.5 um。
10
成膜厚度的控制
OSP主槽 工作溶液T--A(80-100%) ; PH值的稳定对成膜速率的影响较大，为了保持PH的稳定，主槽中添加
了一定量的缓冲剂； 一般PH值控制在：2.8-3.1，可以得到致密、均匀而厚度适中的OSP膜；
若PH值偏高（＞5），烷基苯并咪唑的溶解度降低，有油状物析出； 若PH值偏低（＜2），会使形成的膜部分溶解； 控制OSP槽的温度稳定也是必要的，温度的变化对成膜速率的影响也比 较大，温度越高，成膜速率越快； 成膜时间的控制：成膜时间越长，成膜越厚; OSP主槽后的水洗必须为DI水，且必须保证PH值大于5，避免OSP膜的溶 解。
2)更换主槽后的水洗水（必 要时关闭第一道水洗）
14
常见问题及解决方法
异常现象
产生原因
解决措施
“亮点”（膜 面上的点状光 泽不一样
1)主槽内的传动系统系统 不正常对板面形成摩擦
2)主槽前后的滚轮需要清 洁
3)药液添加后没有循环均 匀
4)脱脂槽铜离子对铜面有 咬蚀（脱脂后铜面发黑）
1)检查维修主槽内的传动系 统
间距的PCB； 膜脆易焊，能承受多次以上热冲击，并与任意焊料
兼容； 水溶性操作，最高温度不到50度，不会发生板子的
翘曲变形； 生产过程中无高温，低噪声，有利于环保； 成本比较低。
3
概述
咪唑
4
概述
苯并三唑
5
OSP工艺流程
一、流程
除油
水洗
微蚀
水洗
吹干 烘干பைடு நூலகம்
水洗
OSP
预浸
PH值：2.8-3.1 酸值：160--190
OSP膜高分子结构
8
OSP组成
OSP药液的大体结成如下： 烷基苯并咪唑 有机酸（甲酸、乙酸） 氯化铜
烷基苯并咪唑类有机化合物中的咪唑环与一价铜原子3d10形成配 位键从而形成络合物，而支链烷基间是通过范德华力而相互吸 引，所以形成了OSP保护膜，因其中有苯环的存在，所以，这层 保护膜具有很好的耐热性和高的热分解能力；
2)检查滚轮，若有问题，请 人维修或重新安装滚轮
异常现象
OSP膜面有 露铜
产生原因
解决措施
1)铜面上有异物（如SM 1)经轻磨板处理或者增大前处 SCUM、严重氧化物）残 理微蚀量去除铜面异物 留
2)板面在生产过程中刮伤 2)先用铜板对OSP线层别刮伤 产生点后进行改善
17
常见问题及解决方法
异常现象
6
OSP工艺流程
唑类有机物在酸性溶液中能离解（H+的离去），从而成了孤对电子对； 经过前处理的铜面，在OSP主槽中就形成了Cu（3d104s1）、Cu+及Cu2+不同
形态的铜； Cu+的3d10轨道与孤对电子对通过配位键形成有机可焊性膜。
Cu2+ + Cu
Cu+
+
Cu+
苯并三氮唑（咪唑）
7
OSP工艺流程
2)清洁主槽前后药液没有浸 泡的滚轮（包括海绵滚轮）
3)加药液严格按照少量多次 原则均匀添加
4)检查并补充到标准液位稀 释铜离子或当槽
15
常见问题及解决方法
异常现象
OSP膜面有水 渍
产生原因
1)有叠板或卡板
解决措施
1)检查排除传动系统故障
2)烘干段温度不够或风 2)维护烘干段加热器和风刀 刀堵塞
异常现象
解决措施
1)经PUMICE处理再生产 2)提高微蚀槽温度和微蚀剂浓 度以提高微蚀量
异常现象
产生原因
OSP膜面呈彩 色
1)前处理微蚀量不足 2)OSP主槽pH过低
解决措施
1)适当增大前处理微蚀量
2)加氨水调整OSP主槽pH至 3.0-3.1
13
常见问题及解决方法
异常现象
产生原因
解决措施
1)微蚀液残留造成微 蚀不 1)在微蚀槽前后安装挡水滚
20
21
产生原因
解决措施
“水渍印” 1)预浸槽内的药液溅到前 1)对预浸前后的滚轮进行每 （膜面粗糙， 后的滚轮上形成红色的 班清洗 呈水纹或条状） “污垢”
16
常见问题及解决方法
异常现象
OSP膜面有滚 轮印
产生原因
1)烘干段或OSP后水洗段 滚轮不洁
2)滚轮有跳动，传动不好
解决措施
1)检查滚轮，若有不洁,则 清洁滚轮。
Thank You!
19
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
有机酸的加入可以增加烷基苯并咪唑在水溶液中的溶解度，促进 络合物膜的形成。但是过量的有机酸反而会使沉积在铜表面上的 OSP膜溶解，因而控制有机酸的加入时（即控制PH值是至关重要 的），一般PH值控制在：2.8-3.1 有机酸值控制在：160--190 。
9
成膜厚度的控制
OSP工艺的关键是控制好防氧化膜的厚度。膜厚太薄，耐热冲击能力差， 在过回流焊时，膜层耐不住高温，最终影响焊接性；膜厚太厚，在电子装 配线时，不能很好的被助焊剂所溶解，影响焊接性能。
均匀
轮或吸水海绵
OSP膜下发花 （“花脸”）
2)微蚀槽铜离子过高
3)预浸PH值偏下限
2)当班分析铜离子大于15g/l 时，稀释微蚀槽。
3)将PH提高--加入100ml氨 水
异常现象
产生原因
OSP膜上发紫 1)主槽后滚轮药液反沾 （可以擦去）
2)主槽后水洗水PH偏低
解决措施
1)清洗主槽 后的滚轮（包 括海绵滚轮
除油
除油效果的好坏直接影响到成膜质量。除油不良，则成膜不 均匀；
微蚀
微蚀的目的是形成粗糙的铜面，便于成膜。微蚀的速率直接 影响到成膜，因此，要形成稳定的膜厚，保持微蚀速率的稳定 性是非常重要的。
一般做选化板，微蚀速率：0.3-0.6 um；
即取出试样。 4）用新鲜的5.0 % HCl 溶液校准UV分光光度计，使其在270.0 nm 处
吸光 度为零。 5）小心将烧杯中的溶液倒至1 cm 比色皿中，记录吸光度。 计算公式 膜厚(μm) =吸光度 x F(t)
12
常见问题及解决方法
异常现象
产生原因
OSP膜下有氧 1)板面氧化程度过深
化
2)微蚀量不足
11
检测方法
膜厚：
设备及仪器 UV 分光光度计 1cm 石英比色皿 1ml 移液管 25ml 移液管 250ml 烧杯
试剂 5%盐酸溶液 分析方法
1）取一单面5cm×5cm裸铜板经OSP全线。 2） 将处理过的试样置于一个干燥、洁净的250 ml 烧杯中。 3）移取25 ml 5.0% HCl 测试溶液至此烧杯中, 轻轻搅拌3 分钟, 然后立
OSP介绍
讲解人：张永坤
1
讲解内容
概述 OSP工艺流程 OSP组成 成膜厚度的控制 常见问题及解决方法
2
概述
一、定义： 有机可焊性保护膜（organic solderability preservative）是以化学的方法，在裸铜表面形成一 层0.2-0.6um薄膜。这层膜具有防氧化、耐热冲击、 耐湿性。 优点： 表面平坦，膜厚0.2-0.6 um，适合SMT和线导线细
膜下脏点
产生原因
解决措施
1)前处理包括预浸槽的滚 1)清洗前处理包括预浸槽的
轮 被污染
滚轮
异常现象
膜上脏点(可 以擦去)
产生原因
1)OSP后水洗段或烘干段 滚轮上有异物
解决措施
1)清洗OSP后水洗段和烘干段 的滚轮
18
Serve through People……Connect through Technology
全铜板，微蚀速率：1.0-1.5 um。
10
成膜厚度的控制
OSP主槽 工作溶液T--A(80-100%) ; PH值的稳定对成膜速率的影响较大，为了保持PH的稳定，主槽中添加
了一定量的缓冲剂； 一般PH值控制在：2.8-3.1，可以得到致密、均匀而厚度适中的OSP膜；
若PH值偏高（＞5），烷基苯并咪唑的溶解度降低，有油状物析出； 若PH值偏低（＜2），会使形成的膜部分溶解； 控制OSP槽的温度稳定也是必要的，温度的变化对成膜速率的影响也比 较大，温度越高，成膜速率越快； 成膜时间的控制：成膜时间越长，成膜越厚; OSP主槽后的水洗必须为DI水，且必须保证PH值大于5，避免OSP膜的溶 解。
2)更换主槽后的水洗水（必 要时关闭第一道水洗）
14
常见问题及解决方法
异常现象
产生原因
解决措施
“亮点”（膜 面上的点状光 泽不一样
1)主槽内的传动系统系统 不正常对板面形成摩擦
2)主槽前后的滚轮需要清 洁
3)药液添加后没有循环均 匀
4)脱脂槽铜离子对铜面有 咬蚀（脱脂后铜面发黑）
1)检查维修主槽内的传动系 统
间距的PCB； 膜脆易焊，能承受多次以上热冲击，并与任意焊料
兼容； 水溶性操作，最高温度不到50度，不会发生板子的
翘曲变形； 生产过程中无高温，低噪声，有利于环保； 成本比较低。
3
概述
咪唑
4
概述
苯并三唑
5
OSP工艺流程
一、流程
除油
水洗
微蚀
水洗
吹干 烘干பைடு நூலகம்
水洗
OSP
预浸
PH值：2.8-3.1 酸值：160--190
OSP膜高分子结构
8
OSP组成
OSP药液的大体结成如下： 烷基苯并咪唑 有机酸（甲酸、乙酸） 氯化铜
烷基苯并咪唑类有机化合物中的咪唑环与一价铜原子3d10形成配 位键从而形成络合物，而支链烷基间是通过范德华力而相互吸 引，所以形成了OSP保护膜，因其中有苯环的存在，所以，这层 保护膜具有很好的耐热性和高的热分解能力；
2)检查滚轮，若有问题，请 人维修或重新安装滚轮
异常现象
OSP膜面有 露铜
产生原因
解决措施
1)铜面上有异物（如SM 1)经轻磨板处理或者增大前处 SCUM、严重氧化物）残 理微蚀量去除铜面异物 留
2)板面在生产过程中刮伤 2)先用铜板对OSP线层别刮伤 产生点后进行改善
17
常见问题及解决方法
异常现象
6
OSP工艺流程
唑类有机物在酸性溶液中能离解（H+的离去），从而成了孤对电子对； 经过前处理的铜面，在OSP主槽中就形成了Cu（3d104s1）、Cu+及Cu2+不同
形态的铜； Cu+的3d10轨道与孤对电子对通过配位键形成有机可焊性膜。
Cu2+ + Cu
Cu+
+
Cu+
苯并三氮唑（咪唑）
7
OSP工艺流程
2)清洁主槽前后药液没有浸 泡的滚轮（包括海绵滚轮）
3)加药液严格按照少量多次 原则均匀添加
4)检查并补充到标准液位稀 释铜离子或当槽
15
常见问题及解决方法
异常现象
OSP膜面有水 渍
产生原因
1)有叠板或卡板
解决措施
1)检查排除传动系统故障
2)烘干段温度不够或风 2)维护烘干段加热器和风刀 刀堵塞
异常现象
解决措施
1)经PUMICE处理再生产 2)提高微蚀槽温度和微蚀剂浓 度以提高微蚀量
异常现象
产生原因
OSP膜面呈彩 色
1)前处理微蚀量不足 2)OSP主槽pH过低
解决措施
1)适当增大前处理微蚀量
2)加氨水调整OSP主槽pH至 3.0-3.1
13
常见问题及解决方法
异常现象
产生原因
解决措施
1)微蚀液残留造成微 蚀不 1)在微蚀槽前后安装挡水滚
20
21
产生原因
解决措施
“水渍印” 1)预浸槽内的药液溅到前 1)对预浸前后的滚轮进行每 （膜面粗糙， 后的滚轮上形成红色的 班清洗 呈水纹或条状） “污垢”
16
常见问题及解决方法
异常现象
OSP膜面有滚 轮印
产生原因
1)烘干段或OSP后水洗段 滚轮不洁
2)滚轮有跳动，传动不好
解决措施
1)检查滚轮，若有不洁,则 清洁滚轮。
Thank You!
19
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
有机酸的加入可以增加烷基苯并咪唑在水溶液中的溶解度，促进 络合物膜的形成。但是过量的有机酸反而会使沉积在铜表面上的 OSP膜溶解，因而控制有机酸的加入时（即控制PH值是至关重要 的），一般PH值控制在：2.8-3.1 有机酸值控制在：160--190 。
9
成膜厚度的控制
OSP工艺的关键是控制好防氧化膜的厚度。膜厚太薄，耐热冲击能力差， 在过回流焊时，膜层耐不住高温，最终影响焊接性；膜厚太厚，在电子装 配线时，不能很好的被助焊剂所溶解，影响焊接性能。
均匀
轮或吸水海绵
OSP膜下发花 （“花脸”）
2)微蚀槽铜离子过高
3)预浸PH值偏下限
2)当班分析铜离子大于15g/l 时，稀释微蚀槽。
3)将PH提高--加入100ml氨 水
异常现象
产生原因
OSP膜上发紫 1)主槽后滚轮药液反沾 （可以擦去）
2)主槽后水洗水PH偏低
解决措施
1)清洗主槽 后的滚轮（包 括海绵滚轮