选择性OSP中异色问题的研究和改善.doc

选择性OSP中异色问题的研究和改善 印制电路信息2012No.2表面涂覆SurfaceFinish 选择性OSP中异色问题的研究和改善 陈世金 (博敏电子股份有限公司,广东梅州514017) 摘要主要针对选择性0sP中出现异色(如发黑,发红和色差等)问题的表观现象和进行原因 分析,并对此问题的解决提出一些改善措施. 关键词选择-性有机可焊-l生保护剂;异色;解决方法 中图分类号:TN41文献标识码:A文章编号:1009—0096(2012)02-0059—05 Theresearchandimprovement0fdifferencecolor— defectforselectiveoSPboard CHENShi-jin AbstractThearticlemainlyanalyzedthedifferentcolordefect(suchasblack,redandoffcolor,etc.) phenomenonandcauses,andbroughtoutthesolutionandimprovementmethods. KeyWOrdsSelectiveOSP;Differentcolor;Solution 1日IJ罱 根据Prismark预测,2011年全球PCB产值增速将 达7.0%,达到546亿美元.2011年-2015年期间,全球 PCB将保持6.5%的速度稳定增长,在2015年整体规模 将有望达到698亿美元.近年来PCB产业的发展主要得 益于电信设备,智能手机和数码产品等产业市场的火 爆,广泛应用于手机终端线路板的OSP(有机可焊性 保护剂,俗称防氧化剂)产品市场也随之大幅增长. 选择性OSP防氧化工艺应用于铜/金混载板已经 超过了10年的历史,因其具有防氧化,耐热冲击, 耐湿性和成本低廉等优点,已备受业界的青睐. 近年来,唑类OSP药水已经历了几代的产品升级, 特别是第五代APA为芳基苯基咪唑.它不仅厚度有 0.2gtm～0.3pm,且OSP膜裂解温度高达354.7℃, 可耐3次无铅焊接(峰值为260℃),此外,它还能 兼容于各种免洗助焊剂,完全不沾金面,而且因为 .. 59.. 膜厚较薄,更易通过电测.所以,随着PCB高密度化 和无铅焊接技术的进步与发展,选择性OSP必将成为 能应用于”无铅化”焊接表面涂覆(镀)层五大类 型(即无铅热风整平,化学镀镍/浸金,化学镀锡,化 学镀银和有机可焊性保护剂)的首选,并且OSP必然 要取代HASL(热风焊料整平),未来的PCB表面涂 (镀)覆层,将主要是OSP的世界.其实,这一点林 金堵教授早在2008年10月14日的OSP表面技术研讨会 中发表题为《有机可焊性保护剂的现状与未来》演 讲就已经指出来了. 由于手机终端产品等特点和铜/金混载板的特殊 结构,出现在生产过程中的铜面外观问题和贾凡尼 效应等对产品质量产生了一定的影响.其表现出来 的外观问题最常见的就是异色(包括铜面发红,发 黑,色差等,文中后面均同),文章主要针对选择 性OSP工艺中出现的异色问题进行分析,探讨改善此 问题的一些方法. 表面涂覆SurfaceFinish印制电路信息2012No.2 2选择性0SP工艺中异色问题的表现 近年来随着PCB向”短,小,轻,薄”的方向发 展,手机等终端产品BGA(球栅阵列)区域的间距 和连接盘设计是越来越小了,因此对我们的OSP药水 和工艺控制提出了更高的要求.由于连接盘的变小使 之与药水的”接触”和处理变得越来越困难,尤其是 大铜面开窗的连接盘,本身存在一定的高度落差,加 上表面的张力影响,使得这类连接盘极易出现异色问 题.下面就来介绍几种最常见的异色现象: 2.1pad发红,发黑等 选择性OSP工艺过程中一般有除油,微蚀,预 浸(或酸洗)等前处理,这些前处理效果直接决定 了后面OSP的外观效果.就拿微蚀药水来说,其药水 体系和微蚀方式的不同就会产生不同的微蚀效果, 而微蚀效果的好坏也就决定了OSP的最终效果,当然 最主要的是通过外观颜色表现出来的.选择性OSP最 常见的异色问题就是BGA区域的小连接盘呈现出发 红,发黑等现象,可参见图片1. ■■(a)小照(b)小匣(c)良品 图1BGA区域连接盘不良品(发黑,发红)与良品对比 从以上图片我们可以清晰的看到,就算是相隔很 近的pad也会呈现较大的异色现象,而发黑和发红的 本质基本是相同的,只是颜色的深浅程度不同而已. 这类异常在大铜面是很少出现的,主要集中在手机等 终端通讯产品的BGA区域的连接盘,这部分的连接盘 除了具有”小”的特点外,还有就是”密”,”落差 大”等特点,正因为具有这些自身特点才导致了在各 制程中容易出现不同的”难处理”的问题. 2.2连接盘呈现明显色差,发彩等 应该说这类异色较前面的发红,发