OSP表面处理PCB焊接不良原因分析

PCB是现代电子产品不可缺少的材料，随着表面贴装技术(SMT)、集成电路(IC)技术的高速发展, PCB需要满足高密度、高平整化、高可靠性、更小孔径、更小焊盘的发展要求，对PCB表面处理和制作环境的要求也越来越高。OSP表面处理是目前常见的一种PCB表面处理技术，是在洁净的裸铜表面上，以化学的方法长出一层0.2~0.5um的有机皮膜，这层膜在常温下具有防氧化、耐热冲击、耐湿性，可以保护铜表面发生氧化或硫化的作用，在后续的高温焊接中，此种保护膜又必须很容易地被助焊剂所迅速清除，露出干净的铜表面在极短时间内与熔融焊锡结合成为牢固的焊点。

OSP表面处理对比其它表面处理有如下优缺点：OSP表面平整均匀，膜厚0.2~0.5um适合SMT密间距元件的PCB；OSP膜耐热冲击性能好，适合无铅工艺及单双面板加工，并与任意焊料兼容；水溶性操作，温度可控制在80 ℃以下，不会造成基板弯曲变形的问题；操作环境好，污染少，易于自动化生产线；工艺相对简单，良率高，成本较低等；缺点是形成的保护膜极薄，OSP膜容易划伤（或擦伤）；

PCB经过多次高温焊接后，OSP膜（指未焊接焊盘上的OSP膜）会发生变色、裂解变薄、氧化，影响可焊性和可靠性；药水配方种类多，性能不一，品质参差不齐等。

在实际生产过程中，OSP板容易出现表面变色、膜厚不均匀、膜厚超差（太厚或太薄）等问题；在PCB制作的后期阶段，已成型的PCB如储存和使用不当容易出现焊盘氧化、焊盘上锡不良、不能形成牢固的焊点、虚焊及焊锡不饱满等焊接问题；SMT生产双面板第二面及锡炉焊接时容易出现回流焊接不良、焊点漏铜、外观满足不了IPC3级标准、锡炉焊接不良率高等问题。

影响OSP表面处理PCB焊接不良的因素有很多，如OSP药水的成分和质量、OSP膜的厚度及均匀性、OSP板的包装和储存、SMT段的使用与时间管控、以及生产过程工艺参数（如钢网开口、炉温等）都有着密切的关系。其中，OSP药水的质量和OSP膜的厚度及均匀性是保证焊接质量的前提条件，这些PCB制造问题导致的焊接缺陷在SMT生产过程中，通过工艺方法是很难甚至是无法解决的，因此，要提高和保证良好的焊接质量，需要PCB厂严格管控PCB制造的关键工艺参数，保证OSP膜的质量和PCB的生产质量；生产后的PCB需严格按照OSP板的要求进行包装储存；SMT在使用时要严格按照使用时间进行管控；对钢网开口、炉温等工艺参数进行管控和优化，并制定完善的OSP板生产工艺流程。

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