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電路板有機保護膜（OSP）制程

文章來源：高密度印刷電路板技術(shù)作者：龔愛清查看手機網(wǎng)址

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人氣：6954發(fā)布日期：2016-06-03 09:37【大中小】

電路板必須在待焊銅采取保護措施以確保焊錫性，但是對于高密度電路板而言，傳統(tǒng)的噴錫處理無法滿足許多高密度組裝的表面處理需求。多年前業(yè)者就推出過所謂的Entek制程，但是當(dāng)時的配方及產(chǎn)業(yè)環(huán)境需求都不成熟，同時其耐候間十分的短，只有數(shù)小時到兩天之間。因此當(dāng)時的應(yīng)用，主要是放在一些廠內(nèi)直接制作使用的情況下，對于一些專業(yè)的電路板制作廠商而言，并不是一種恰當(dāng)?shù)倪x項。

但是由于后續(xù)的配方有所改進，無鉛組裝的趨勢壓力、成本優(yōu)勢以及產(chǎn)品高密度結(jié)構(gòu)三者共同推進，目前在有機保焊膜方面的發(fā)展有了一定的成績。

市面上常銷售的有機保焊膜配方，主要是以BTA（苯駢三氯唑）、AI（烷基咪唑）、ABI（烷基苯咪唑）等等的有機配方為基礎(chǔ)所進行調(diào)制的產(chǎn)品。因為這些有機物都有許多不同的分子結(jié)構(gòu)，因此相關(guān)的廠商對于自己的藥劑特性都列為機密，使用者幾乎只能在電路板的制作效果中進行了解與評估。

一般的有機保焊膜約有0.4um的厚度就可以達(dá)到多次熔焊的目的。雖說其廉價且操作性單純，但是仍然有以下的缺點：

1.OSP透明不易測量，目視亦難以檢查

2.膜厚太高不利于低固含量低活性免洗錫膏作業(yè)，有利于接合的Cu5Sn6 IMC也不易形成

3.多次組裝都必須在含氮環(huán)境下操作

4.若有局部鍍金再作OSP，則可能在其操作槽液中所含的銅會沉積于金上，對某些產(chǎn)品會形成問題

此類產(chǎn)品中最有名的，就以ENTHON所采用的苯駢三氯唑溶入甲醇于水溶液中出售的護銅劑為代表。其商品名稱以CU-XX為代號，不同的應(yīng)用有不同的稱謂。BTA是白色帶淡黃無嗅之晶狀細(xì)粉，在酸堿中都很安定，且不易發(fā)生氧化還原反應(yīng)，能與金屬形成安定化合物。這樣的機制可以與處理之銅面產(chǎn)生保護膜，防止裸銅迅速氧化以保有焊錫性。

另外一個比較知名的產(chǎn)品，則以日本的四國化成所推出的PREFLUX產(chǎn)品系列為代表。其本來的目的是開發(fā)用于蝕刻阻劑，并于1985年申請專利，但由于色呈現(xiàn)透明檢測不易未大量使用。其后推出GLICOAT等，系由此產(chǎn)品衍生而來。其基礎(chǔ)的配方則是以烷基咪唑為主，與銅的作用與考慮相類似。

這些有機物的共同特色就是可以與銅產(chǎn)生適當(dāng)?shù)腻e合物，因此可以使銅不氧化并保有焊錫性。目前此類的產(chǎn)品系統(tǒng)有醋酸系統(tǒng)、甲酸系統(tǒng)以及松香系統(tǒng)三類，松香系統(tǒng)因為組裝后必須要有清洗的作業(yè)同時清潔不易，因此使用者十分的少。多數(shù)的藥液系統(tǒng)為使成長速率增快而升溫操作，水因之蒸發(fā)快速PH值控制不易。一般PH值提高時會導(dǎo)致Imidazole不溶而產(chǎn)生結(jié)晶，因此必須要將PH調(diào)回以取得改善。

目前有機保焊膜面對的最大挑戰(zhàn)，就是能否承受多次的焊接流程，同時能恰當(dāng)?shù)目刂票：改ず穸?，使焊接能夠順利的進行又不會過分脆弱而被破壞。因為有機保焊膜的作用速度，與線路是否有連結(jié)大銅面有關(guān)，這在各種的化學(xué)處理中都有類似的現(xiàn)象，只是影響程度的差異有別而已。圖9.2所示，為有機保焊膜處理良好與不佳的狀況范例。