• 正文
  • 相关推荐
申请入驻 产业图谱

深度探索:PCB OSP覆层应用评估与性能优化研究

13小时前
217
加入交流群
扫码加入
获取工程师必备礼包
参与热点资讯讨论

一、研究背景

客户稽核提到OSP涂层的PCB清洗次数的问题,并指出在三家供应商中,前两家规定不得清洗OSP涂层的PCB;因此清洗规定必须要有工程实验结论做支持;

来料管控中对于OSP的规定尚不够明确:厂商出货的报告格式中对OSP的type要求不够具体;管控也缺少具体的工具和方法;

工厂制程工艺研究时发现如下不良,也以为与OSP存在直接关联,(注:R&D要求使用HT type的OSP)。

二、研究目的

1. 通过实验之设计达成以下之研究:

PCB清洗次数与上锡性关系。

不同厂牌OSP药水之上锡表现差异。

PCB拆封后暴露时间与上锡性关系。

SMT第一次回銲后到波峰銲制程时间对上锡性影响。

SMT第一面回銲炉前清洗与SMT第二面回銲炉前清洗及清洗后暴露时间差异。

2. 应用范围:

所有无铅制程采用的OSP涂覆之PCB进料检验和PCBA制程控制过程;

三、研究流程图

四、实验前准备

1. 目前公司使用到的OSP种类统计

Remarks:

表格蓝色栏位为本次实验涵盖OSP型号。

2. 实验板整体设计

五、实验执行与总结

1. OSP膜厚测量

1)实验目的:

验证Reflow和OSP膜厚度变化的关系;

验证清洗周期与OSP膜厚度变化的关系;

验证曝空时间与OSP膜厚度变化的关系.

2)实验计划

3)实验流程

4)OSP膜厚测量方法

(1) 清洗周期对OSP膜厚的影响

清洗1个Cycle后,OSP膜厚几乎被全部破坏;

(2) 永荣F22G OSP膜厚受清洗和Reflow的影响

清洗条件: 清洗液: YC336, 清洗周期: 13min/Cycle; 清洗类型: 自动.

结论:清洗一个周期后,OSP膜几乎被全部破坏。Reflow可以破坏大部分的OSP膜。

(3) OSP膜厚度受Reflow的影响(For Enthone Cu HT  &四国F2 )

(4) OSP膜曝空的厚度变化(For Enthone Cu HT  &四国F2 )

结论:  1、Enthone Cu HT (Hannstar)膜厚随曝空时间的增加呈现一个近似线性的减少;2、四国F2 (GCE)膜厚随曝空时间增加,变化趋势无明显规律性。

2. SMD锡膏扩散性

1)实验目的

探讨OSP膜厚、种类、型号及储存时间对PCB之铜箔锡膏扩散性的影响。

2)实验设计与计划

3)实验流程

4)量测方法

a. 量测工具:千分尺、微量天平

b. 实验步骤

将铜板印刷约0.3 g的锡膏至铜板上。

将未清洗、清洗一次、印刷前间隔时间分别为1Hrs/2Hrs的铜板经过氮气回焊炉;

冷却至室温后,以YC336将残余的助焊剂去除,并风干。

采用千分尺测量及微量天平测銲锡扩散后的高度/重量。

用测得的质量减去铜板的质量即可得到锡的质量。

利用公式计算扩散度。

c. 计算方法

5)实验数据与柱形图

3. PTH零件爬锡高度

1)实验目的

对于PTH板,实验的目的是为了测量其在不同条件下过wave/solder的爬锡高度。要严格按照SMT段的实验设计进行,以发现SMT段的清洗、置放和reflow对其的影响。

2)实验设计

3)实验流程

4)测量方法                                                                               因为通孔内不能直接测量,所以我们要:

对实验板进行100% 2D X-ray观察来判断爬锡高度(上锡率<75%为不良);

对于部分板孔,还需通过切片测试来验证其爬锡高度。

5)数据总结

a. 1.6mm PCB

b. 2.5mm PCB

6)结论及建议

附注1:表内时间(hrs)为2nd Reflow后置放的时间,如果换算成开封时间则需要加上9 Hrs(开封到1st reflow 3Hrs,1st Reflow到2nd Reflow 6 Hrs)。附注2 :◎条件下出现的缺陷怀疑为机台准备不足所致。附注3 * :未清洗条件下发生的个别缺陷孔锡高均超过60%。

六、附录

 实验板上电容孔壁介金属层比较(X500)

2. 清洗1X、原始、Reflow1X样本铜箔板颜色比较

3. OSP膜清洗与烘烤后的膜厚变化关系

通过上面四个小实验,我们可以得出以下结论:

1)清洗一次后OSP几乎全部被破坏;

2)绿漆板上不沾附OSP涂层;

3)OSP涂层在一次烘烤后遭到不同程度的破坏,会降低膜厚,减弱保护作用

4. OSP Coating流程简介

Rework Process: 在正常的OSP流程前增加一个酸洗的过程;条件为用3~5%柠檬酸在30~40oC浸泡60秒。

相关推荐