PCB OSP:um acabamento de superfície PCB eficaz

Você sabe o que acontece com o cobre quando exposto à umidade atmosférica? Oxida-se rapidamente e pode perder todas as suas propriedades. A mesma coisa se aplica a PCBs com revestimento de cobre.

E é porque o cobre tem uma alta reação química, tornando-o suscetível a altas temperaturas de soldagem. Então a grande questão é:O que você precisa para proteger sua PCB de cobre?

O que você precisa é de um revestimento de acabamento de superfície. Além disso, muitos acabamentos de superfície estão disponíveis hoje, mas vamos nos concentrar no OSP econômico.

Este artigo mostrará tudo sobre o OSP e o comparará com outros acabamentos de superfície.

O que é OSP?

O Preservativo Orgânico de Soldagem (OSP) é uma camada orgânica ecologicamente correta e econômica. Essa camada orgânica pode se unir às superfícies de cobre por meio da absorção. Curiosamente, a camada oferece as mesmas qualidades que você obtém de outros acabamentos de superfície.

No entanto, OSP oferece uma solução mais permanente para lidar com cobre exposto. E, como a camada orgânica não pode interagir com outras superfícies, você terá mais facilidade para soldar e remover o fluxo de sua PCB OSP.

Fluxo de solda

Usamos a primeira instância de fórmulas OSP na década de 1970. Mas, essas fórmulas eram fracas e só funcionavam para dispositivos inferiores. Mas, as fórmulas OSP mais avançadas melhoraram a durabilidade e podem lidar com operações mais altas do dispositivo.

Materiais Principais do OSP

As fórmulas OSP usam colofônia, azóis e resina ativa como materiais primários. O material de resina funciona como um revestimento que você pode aplicar a um tratamento de fluxo.

colofónia

Curiosamente, os azóis são compostos à base de água com nitrogênio heterocíclico. Esses compostos são úteis porque têm sinergias fantásticas com superfícies de cobre. Essa sinergia é o que inicia o processo de absorção e cria uma película protetora.

E a película protetora que você faz depende do tipo de composto azólico usado. Existem três tipos de azóis:benzotriazóis, benzimidazóis e imidazóis. O uso de benzotriazóis faria um filme fino, enquanto os feitos de imidazóis são espessos.

Por fim, você precisará enxaguar a superfície com ácido ou outras soluções. Como resultado, isso ajudaria a melhorar topograficamente seu personagem antes de adicionar o acabamento OSP.

Ácido

Processo de fabricação de OSP

O processo de fabricação do OSP tem três etapas:remoção do óleo, microcorrosão e formação do filme.

Estágio 1:Remoção de Óleo

A remoção de todos os contaminantes e óleo é crucial se você deseja uma película protetora de alta qualidade. Caso contrário, você acabará com um filme irregular.

Felizmente, existem maneiras de evitar filmes irregulares. Primeiro, você precisará controlar a concentração de sua solução de remoção de óleo. Em seguida, inspecione o processo para ver se está tudo bem.

Se você perceber que os efeitos da remoção do óleo são ruins, precisará substituí-lo rapidamente por produtos químicos específicos para essa finalidade.

Etapa 2:Microcorrosão

A microcorrosão visa criar uma superfície de cobre natural. Além disso, influencia diretamente a rapidez com que seu OSP se forma. Além disso, é vital controlar a espessura da microcorrosão se você deseja uma espessura de filme estável.

Além disso, a faixa aceitável para manter a microcorrosão é entre 1,0um e 1,5um. Depois de ter seus valores de manutenção, é fácil medir a taxa de microcorrosão.

Etapa 3:Formação do filme

É crucial usar a lavagem DI antes e depois de formar seu filme. Além disso, você deve limitar o PH da solução entre 4,0 e 7,0. Caso contrário, você contaminará a solução para a formação do filme.

Aqui é onde o processo OSP fica complicado. Primeiro, você precisa controlar a espessura do filme para que não afete seu desempenho de soldagem. A espessura ideal pode estar em qualquer lugar entre 0,2um e 0,5um.

Observação:quanto mais fino for o seu filme, menores serão as vantagens do OSP. Por exemplo, você pode obter menor capacidade de choque térmico ou proteção contra oxidação. Além disso, lembre-se de usar a lavagem DI depois de formar seu filme.

Vantagens do OSP

O principal ponto de venda do OSP é a facilidade de processamento e seus requisitos de baixo custo. Embora essas duas vantagens tornem o OSP bastante popular, seus outros benefícios o tornam um excelente acabamento de superfície:

1. OSP utiliza compostos à base de água, tornando o processo de acabamento de superfície ecologicamente correto. Assim, podemos classificar os PCBs OSP como produtos eletrônicos verdes.

Compostos à base de água

2. Os PCBs OSP têm uma longa vida útil. Assim, eles dificilmente sucumbem ao desgaste.

3. Possuem um processo de fabricação fácil. Além disso, essas placas exigem pouca manutenção e você pode retrabalhá-las facilmente, se necessário.

Fabricação de PCB

4. Não é caro ou complicado reparar um revestimento de superfície OSP quando danificado.

5. Você não precisa de tinta de máscara de solda em uma placa OSP. E é porque a maioria dos compostos químicos simples OSP pode lidar com a tarefa. No entanto, existem casos excepcionais em que alguns produtos químicos precisarão de um pouco de tinta de máscara de solda.

6. As placas OSP podem oferecer um desempenho excepcional, especialmente na área de solda.

Desvantagens do OSP

Embora os acabamentos de superfície OSP sejam um dos melhores, tem algumas desvantagens. Essas desvantagens incluem:


1. Os acabamentos OSP requerem cuidados extras devido à sua suscetibilidade.

2. Você não pode usar furos passantes revestidos com um PCB revestido com OSP.

3. Também é difícil medir a espessura de um PCB OSP.

Outros fatores a serem considerados antes de usar um PCB OSP

Aqui estão alguns fatores que você deve considerar para evitar danos substanciais ao PCB.

Armazenando seu PCB OSP

Os PCBs OSP podem durar por longos períodos, mas isso é apenas quando você os trata com cuidado. Os conservantes feitos de OSP são poderosos, mas finos. Portanto, você precisará de cuidados extras ao transportar e operar essas placas.

Caso contrário, os conservantes quebrarão e tornarão sua placa inútil. Além disso, você deve evitar armazenar PCBs OSP em temperaturas altas ou úmidas por longos períodos. Ou então aumentaria as possibilidades de oxidação e reduziria a soldabilidade.

Sinal de Perigo de Temperatura

No entanto, você pode evitar tudo isso seguindo os seguintes princípios de armazenamento:

1. Certifique-se de usar embalagens a vácuo com dessecantes e cartões de exibição de umidade para armazenar suas placas. Se você estiver empilhando vários tabuleiros, coloque cartões de liberação entre eles para evitar atrito.

2. Evite expor seus PCBs OSP à luz solar direta. Por exemplo, um ambiente de armazenamento ideal deve ter 30 a 70% de umidade relativa, 15 a 30 ⁰ C, e um máximo de 12 meses de tempo de armazenamento.

Possíveis problemas após a soldagem de placas OSP

Soldagem de PCB

É normal que a cor de uma placa OSP mude após a soldagem. No entanto, duas circunstâncias mostram se é um resultado positivo ou um problema.

Observação:a mudança de cor pode resultar da espessura do preservativo, contaminantes anormais, tempo de solda ou quantidade de microgravação.

Circunstâncias de Soldagem

A primeira circunstância é uma situação aceitável. Geralmente acontece quando o fluxo elimina as oxidações, o que protege o desempenho da solda.

Mas a circunstância dois não é uma boa situação. E isso significa que você tem uma placa OSP com integridade comprometida. Como resultado, o fluxo não eliminará as oxidações e o desempenho da solda será reduzido.

Felizmente, existem ações específicas que você pode tomar para evitar a segunda circunstância. Essas ações incluem:

1. Sempre controle a espessura do OSP mantendo-o dentro de limites específicos.

2. Além disso, certifique-se de limitar seu processo de microgravação a intervalos específicos.

3. Por fim, elimine todos os contaminantes durante a fabricação do PCB para evitar problemas de soldabilidade.

O que é melhor:ENIG, OSP ou HASL

ENIG (Electroless Nickel/Immersion Gold) é o melhor acabamento de superfície plana e sem chumbo do mundo. Oferece excelentes características e durabilidade. Mas é caro e difícil de encontrar em comparação com outras opções de acabamento de superfície.

Por outro lado, o OSP oferece uma alternativa mais barata sem sacrificar o desempenho. Também é livre de chumbo e pode durar por longos períodos.

Por fim, o HASL (Nivelamento de solda a ar quente) é uma excelente opção se você não se importar com uma opção que contenha chumbo. Além disso, o HASL estressa as placas de circuito com camadas altas, o que causa problemas de confiabilidade.

Arredondando

PCB

OSP é o ideal se você deseja um excelente acabamento de superfície que seja barato e eficaz. Também se liga excelentemente ao cobre e não interage com outras superfícies.

Os PCBs OSP podem ter conservantes fracos, mas não serão um problema se você puder gerenciá-los adequadamente.
Você quer fabricar um PCB OSP? Por favor, não hesite em contactar-nos.