PCB表面OSP处理及化学镍金简介

 

　　1 引言

　　锡铅长期以来扮演着保护铜面，维持焊性的角色， 从熔锡板到喷锡板，数十年光阴至此，碰到几个无法克服的难题，非得用替代制程不可：

　　A. Pitch 太细造成架桥(bridging)

　　B. 焊接面平坦要求日严

　　C. COB(chip on board)板大量设计使用

　　D. 环境污染本章就两种最常用制程OSP及化学镍金介绍之

　　2 OSP

　　OSP是Organic Solderability PreservaTIves 的简称，中译为有机保焊膜，又称护铜剂，英文亦称之Preflux，本章就以护铜剂称之。

　　2.1

　　种类及流程介绍

　　A. BTA(苯骈三氯唑)：BENZOTRIAZOLE

　　BTA是白色带淡黄无嗅之晶状细粉，在酸碱中都很安定，且不易发生氧化还原反应，能与金属形成安定化合物。ENTHON将之溶于甲醇与水溶液中出售，作铜面抗氧化剂(TARNISH AND OXIDE RESIST)，商品名为CU-55及CU-56，经CU-56处理之铜面可产生保护膜，防止裸铜迅速氧化。 *** 作流程如表14.1。

　　B. AI(烷基咪唑) ALKYLIMIDAZOLE PREFLUX是早期以ALKYLIMIDAZOLE作为护铜剂而开始，由日本四国化学公司首先开发之商品，于1985年申请专利，用于蚀刻阻剂(ETCHING RESIST)，但由于色呈透明检测不易，未大量使用。其后推出GLICOAT等，系由其衍生而来。

　　GLICOAT-SMD(E3)具以下特性：

　　-与助焊剂相容，维持良好焊锡性

　　-可耐高热焊锡流程

　　-防止铜面氧化

　　C. ABI (烷基苯咪唑) ALKYLBENZIMIDZOLE

　　由日本三和公司开发，品名为CUCOAT A ，为一种耐湿型护铜剂。能与铜原子产生错合物 (COMPLEX COMPOUND)，防止铜面氧化，与各类锡膏皆相容，对焊锡性有正面效果。

　　D.目前市售相关产品有以下几种代表厂家：

　　醋酸调整系统：

　　GLICOAT-SMD (E3) OR (F1)

　　WPF-106A (TAMURA)

　　ENTEK 106A (ENTHON)

　　MEC CL-5708 (MEC)

　　MEC CL-5800(MEC)

　　甲酸调整系统：

　　SCHERCOAT CUCOAT A

　　KESTER

　　大半药液为使成长速率快而升温 *** 作，水因之蒸发快速，PH控制不易，当PH提高时会导致MIDAZOLE不溶而产生结晶，须将PH调回。一般采用醋酸(ACETIC ACID)或甲酸 (FORMIC ACID)调整。

　　2.2

　　有机保焊膜一般约0.4μm的厚度就可以达到多次熔焊的目的，虽然廉价及 *** 作单纯，但有以下缺点：

　　A. OSP透明不易测量，目视亦难以检查

　　B. 膜厚太高不利于低固含量，低活性免洗锡膏作业，有利于焊接之Cu6Sn5 IMC也不易形成

　　C. 多次组装都必须在含氮环境下 *** 作

　　D. 若有局部镀金再作OSP，则可能在其 *** 作槽液中所含的铜会沉积于金上，对某些产品会形成问题

　　E. OSP Rework必须特别小心