印刷電路板銅面有機(jī)保焊劑OS介紹

ENTEKPLUSCU-106A印刷電路板銅面有機(jī)保焊劑(OSP)介紹有機(jī)保焊劑(OrganicSolderabilityPreservatives;OSP)

(OrganicSurfaceProtectant;OSP)一、前言

業(yè)界俗稱(chēng)的

Entek是指美商

Enthone公司近年來(lái)所提供一種“有機(jī)護(hù)銅劑”之濕製程技術(shù),目前正式的商品名稱(chēng)是

EntekPlusCU-106A。事實(shí)上這就是“有機(jī)保焊劑”(OrganicSolderabilityPreservatives;OSP)各類(lèi)商品的一種(其餘如歐洲流行的

Shercoat，以及日本流行的

Cucoat等)，是綠漆後裸銅待焊面上經(jīng)塗佈處理，所長(zhǎng)成的一層有機(jī)銅錯(cuò)化物的棕色皮膜，電路板製程分類(lèi)法將其歸之為表面終飾

FinalFinish。

此等

OSP製程的反應(yīng)原理，是“苯基三連唑”BTA(Benzo-Tri-Azo)之類(lèi)的化學(xué)品，在清潔的銅表面上,形成一層錯(cuò)合物式具保護(hù)性的有機(jī)物銅皮膜(均

0.35μm或

14μin)。一則可保護(hù)銅面不再受到外界的影響而生鏽；二則其皮膜在焊接前又可被稀酸或助焊劑所迅速除去，而令裸銅面瞬間仍能展現(xiàn)良好的焊錫性；故正式學(xué)名稱(chēng)之為“有機(jī)保焊劑”即著眼於後者之功能。

目前

OSP各種商品均已經(jīng)過(guò)多次改進(jìn),實(shí)用上均可耐得住數(shù)次高溫高濕環(huán)境的考驗(yàn)，得以維持不錯(cuò)的焊錫性。故而某些講究焊墊平坦性的主機(jī)板，與面積較大的附加卡(Add-oncard)等板類(lèi)，其等焊墊處理已逐漸選用

OSP製程，其目的當(dāng)然是針對(duì)

SMT錫膏印刷與引腳放

置平穩(wěn)性的考量。實(shí)際上其操作成本並不比噴錫便宜,不過(guò)在整體環(huán)保上似較有利但當(dāng)板面已有金手指或其他局部金面時(shí)，則經(jīng)過(guò)

OSP(Entek)流程後,該等鍍金表面上也會(huì)生長(zhǎng)出一層薄淺棕色的異常皮膜，不過(guò)在

走過(guò)IRreflow後此淺棕色的異常皮膜會(huì)被去除.,然而一般比較挑剔外觀的用戶(hù)則很難放心允收。ENTEKPLUSCU-106AENTEKPLUS是一種具有選擇性保護(hù)銅面而又能維持銅墊及貫穿孔銅面之焊接性能的有機(jī)保焊劑(OSP-OragnicSolderabilityPreservative)●在採(cǎi)用SMD表面黏裝及混合安裝技術(shù)時(shí)對(duì)銅面提供一耐熱保護(hù),防止銅面氧化而影響其焊接性能.●是熱風(fēng)平整(HAL)及金屬表面之替代技術(shù).ENTEKPLUSCU-106A事實(shí)上Entek之所以能夠讓銅面抗氧化而不鏽，除了皮膜厚度的保護(hù)外,結(jié)構(gòu)式胺環(huán)上的鍊狀衍生物“RGroup”,也決定了皮膜的保護(hù)能力與防止氧氣滲透的功效。不過(guò)但此層皮膜卻與各種助焊劑遭遇時(shí)，卻仍可保持其等應(yīng)有的活性，換句話(huà)說(shuō)此種皮膜仍可被助焊劑所清除，進(jìn)而使清潔的銅面展現(xiàn)其良好的焊錫性。保焊劑生成之三階段1.護(hù)銅性化學(xué)品溶液先在銅面上擴(kuò)散形成皮膜.2.銅面吸收上述反應(yīng)物.3.出現(xiàn)化學(xué)反應(yīng).保焊劑沉積基本原理*沉積基本原理1.與表面金屬銅產(chǎn)生絡(luò)合反應(yīng).2.形成有機(jī)物-金屬鍵(約1500AO

厚,0.15微米)硬度可達(dá)5H以上3.在BENZIMIDAZOLE上加厚至要求厚度.有機(jī)保焊劑之種類(lèi)類(lèi)別＊防止氧化劑(Anti-Oxidants)-ENTEKCU-56＊松香樹(shù)脂類(lèi)有機(jī)預(yù)焊劑(Rosin/ResinPre-Fluxes)＊水溶性預(yù)焊劑-有機(jī)保焊劑(OSP)-ENTEKPLUSCU-106ACu-56與Cu-106A比較Cu-56為MonoLayer

Cu只適合單次reflow

CuCu-106A為Multi-Layer適合多次reflow(3~5次)PCBSurfaceTreatment之比較ImmersiongoldSPEC.工作原理浸金/化金Ni:120u”(min)Au:2u”(min)HotairLeveling噴錫Entek(OSP)(保焊劑)100u”(min)8u“~20u”(0.2~0.5um)利用氧化﹑還原電位高﹑低原理,將鎳(Ni)離子﹑金(Au)離子沉積在銅面上.將高溫融錫融焊在銅面上形成銅-錫合金,藉高壓風(fēng)刀將多餘融錫吹除.將有機(jī)保焊劑均勻塗佈在銅面上,形成保護(hù)膜.有機(jī)保焊劑劑之比較類(lèi)別防止氧化劑Inhibitor松香樹(shù)脂類(lèi)有機(jī)預(yù)焊劑保焊劑(水溶性)厚度壽命可配合使用之助焊劑IRReflow次數(shù)50-200Ao3-6月1-2微米0.2-0.5微米(2000-5000Ao)6個(gè)月6個(gè)月一次最高三次最低三次所有類(lèi)型松香/樹(shù)脂所有類(lèi)型有機(jī)保焊劑劑之裝配可可行性裝配焊接方式保焊劑(水溶性)松香樹(shù)脂預(yù)焊劑雙面SMT表面黏著-松香型防止氧化劑助焊劑類(lèi)別-免洗型-水溶性型單面波峰焊-松香型-免洗型-水溶性型◎=優(yōu),○=良,△=可,X=劣X(jué)○△XX△◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎X◎有機(jī)保焊劑劑之裝配可可行性裝配焊接方式保焊劑(水溶性)松香樹(shù)脂預(yù)焊劑-松香型防止氧化劑助焊劑類(lèi)別-免洗型-水溶性型混合技術(shù)-松香型-免洗型-水溶性型◎=優(yōu),○=良,△=可,X=劣△X◎◎◎◎◎◎◎X◎雙面波峰焊○XX△XX△PCBSurfaceTreatment之優(yōu)﹑缺點(diǎn)點(diǎn)比較*表““優(yōu)勢(shì)點(diǎn)””項(xiàng)目HotAirLevelingEntek(Cu106A)平整性IMC介面合金化合物方法(影響焊錫性)製程環(huán)保問(wèn)題耐高溫(IRREFLOW)ImmersionGold儲(chǔ)存時(shí)間價(jià)格*Good*GoodBad*無(wú)有有*無(wú)有有三次*多次*多次*6個(gè)月*6個(gè)月*6個(gè)月*較低*較低高COMPARISONINDIFFERENTFINISHTYPEFinishENTEK

Cu-106AENTEKCu-56ImmersionGoldSelectiveSolderHALFusingpropertiesOrganicOrganicEL-Ni/AuPlatingSn/PbreflowFusingSn/PballoyPlatingSn/PbreflowflatnessGoodGoodGoodFairBadFair1.Shelflifehalfyear1.Shelflifehalfyear1.Highcost1.Highcost1.Uneven1.S/Mfold2.Solderpotcontamination2.Longprocess2.IMC2.S/Mpeeling2.Easyscratch2.Easyscratch3.Cannotbakingandaging3.Difficultycontrol3.ThermalShock3.Excesssolder3.Onlysinglesoldering4.Insutablefinepitch4.IMC5.OrganicsolventIPA5.InsuitablefinelineConcernPointFinishENTEK

Cu-106AENTEKCu-56ImmersionGoldSelectiveSolderHALFusing1.Flatness1.Flatness1.Flatness1.Sn/Pbthick&flat1.Lowcost1.HeavyboardCharacteristicfeature2.NoIMC2.NoIMC2.COB2.ThinIMC2.Popular3.Lowcost3.Lowcost3.Freesolderpasteprinting3.GoodsolderabilityApplication1.DoubleSMT1.OnetimeIRorwavesoldering1.COB1.FinepitchBackpanel2.FinepitchWavesoldering2.TABCOMPARISONINDIFFERENTFINISHTYPEENTEKProcessSequenceProcessStepCharacteristicMeasurementMethodCleanerConcentrationTemperatureLabTitrationDigitalReadoutWaterRinseMicroetchEtchrateConcentrationCuContentTemperatureWeightlossLabTitrationLabTitrationDigitalReadoutWaterRinseENTEKProcessSequenceProcessStepCharacteristicMeasurementMethodH2SO4H2SO4ConcentrationLabTitrationWaterRinseWaterRinseConcentrationTotalAcidityPHTemperatureDepositionThicknessLabTitrationLabTitrationPHmeterDigitalReadoutLabTitrationENTEKWaterRinseDry使用ENTEK產(chǎn)品對(duì)對(duì)裝配配線(xiàn)之之優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)●提高線(xiàn)線(xiàn)路板板之生生產(chǎn)能能力(與HAL板比較較)-SMT之銅墊墊表面面平整整-有有利於於網(wǎng)印印錫膏膏-可可控制制錫膏膏量-明明顯減減低精精密零零件移移位之之機(jī)會(huì)會(huì)-提高高一次過(guò)過(guò)把零件件焊接成成功之比比率使用ENTEK產(chǎn)品對(duì)裝裝配線(xiàn)之之優(yōu)點(diǎn)●與SMT及混合焊焊接技術(shù)術(shù)相容●與所有類(lèi)型之之助焊劑劑相容●提高線(xiàn)路路板之可可靠度-減低低離子污污染-加強(qiáng)強(qiáng)SMT零件焊接接之強(qiáng)度度-保持持線(xiàn)路板板之線(xiàn)性性穩(wěn)定性性(X-Y軸)-保持持線(xiàn)路板板之結(jié)構(gòu)構(gòu)穩(wěn)定性性(Z-軸)ENTEK板與焊接接用物料料之相容容性●錫膏-與所所有類(lèi)型型都相容容(包括有有機(jī)酸(OA),松香輕度度活躍(RMA),不用清洗(NC)及不用清清洗低固固體含量量(LR)型)●去除-可使使用任何何有機(jī)溶溶劑去除除Entek(酒精,IPA,酸性溶劑劑……)ENTEK板與焊接接用物料料之相容容性●雙波焊-與所所有類(lèi)型型之助焊焊劑都相相容(包包括有機(jī)機(jī)酸(OA),松香輕度度活躍(RMA)及合成活活躍型(SA)-基本本上低固固體含量量,不用用清洗之之助焊劑劑(LSF)活性比松松香型稍稍差.*過(guò)過(guò)完wavesoldering後,Entek已經(jīng)被去除除.ENTEK產(chǎn)品Assembly注意事項(xiàng)項(xiàng)1.最最好6個(gè)月月內(nèi)上件件完畢.2.FiducialMark為裸銅,CCD對(duì)比需調(diào)調(diào)整.ENTEK產(chǎn)品Assembly注意事項(xiàng)項(xiàng)3.Assembly前不烘烤烤,使用前前才拆封封,最好好在24hr’s內(nèi)上件完成成(單面SMD),或於第一一面上件件完成後後24hr’s內(nèi)上完第2面(Notebook)*若有需需要烘烤烤時(shí)請(qǐng)不不要超過(guò)過(guò)1小時(shí)時(shí)(150℃)4.Assembly後露出之之裸銅部部份,最好噴噴上一層Epoxy或印Solderpaste(Testpad,Testvia,Toolinghole).ENTEK產(chǎn)品Assembly注意事項(xiàng)項(xiàng)ENTEK板子之儲(chǔ)存存壽命●6個(gè)月(環(huán)境:20~30℃,40~70%相對(duì)濕度).●比其它類(lèi)型型之保焊膜膜更堅(jiān)固.●可以重工.Thickness(microns)HeatTreatmentTime(hours)024680.050.300.350.10EntekPlusCu-106AThicknessvsHeatTreatmentTimeat150℃EntekPlusCu-106ACOATINGTHICKNESSONCOPPERANDGOLD#OFSMTReflows00.40.5013MicronsCopperGold0.300.330.020.280EntekPlusCu-106AENTEKTHICKNESS(MICRONS)0.3