ENTEKPLUSCU-106A印刷電路板銅面有機保焊劑(OSP)介紹有機保焊劑(OrganicSolderability

Preservatives;OSP)(OrganicSurfaceProtectant;OSP)一、前言業(yè)界俗稱的Entek

是指美商Enthone

公司近年來所提供一種“有機護銅劑＂之濕制程技術(shù),目前正式的商品名稱是EntekPlusCU-106A。事實上這就是“有機保焊劑＂(OrganicSolderability

Preservatives;OSP)各類商品的一種(其余如歐洲流行的Shercoat，以及日本流行的Cucoat

等)，是綠漆后裸銅待焊面上經(jīng)涂布處理，所長成的一層有機銅錯化物的棕色皮膜，電路板制程分類法將其歸之為表面終飾FinalFinish。

此等OSP制程的反應(yīng)原理，是“苯基三連唑＂BTA(Benzo-Tri-Azo)之類的化學(xué)品，在清潔的銅表面上,形成一層錯合物式具保護性的有機物銅皮膜(均0.35μm或14μin)。一則可保護銅面不再受到外界的影響而生銹；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)名稱之為“有機保焊劑＂即著眼于后者之功能。目前OSP各種商品均已經(jīng)過多次改進,實用上均可耐得住數(shù)次高溫高濕環(huán)境的考驗，得以維持不錯的焊錫性。故而某些講究焊墊平坦性的主機板，與面積較大的附加卡(Add-oncard)等板類，其等焊墊處理已逐漸選用OSP制程，其目的當(dāng)然是針對SMT錫膏印刷與引腳放置平穩(wěn)性的考量。實際上其操作成本并不比噴錫便宜,不過在整體環(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，則經(jīng)過OSP(Entek)流程后,該等鍍金表面上也會生長出一層薄淺棕色的異常皮膜，不過在

走過IRreflow后此淺棕色的異常皮膜會被去除.,然而一般比較挑剔外觀的用戶則很難放心允收。ENTEKPLUSCU-106AENTEKPLUS是一種具有選擇性保護銅面而又能維持銅墊及貫穿孔銅面之焊接性能的有機保焊劑(OSP-Oragnic

SolderabilityPreservative)●在采用SMD表面黏裝及混合安裝技術(shù)時對銅面提供一耐熱保護,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

事實上Entek

之所以能夠讓銅面抗氧化而不銹，除了皮膜厚度的保護外,結(jié)構(gòu)式胺環(huán)上的鏈狀衍生物“RGroup＂,也決定了皮膜的保護能力與防止氧氣滲透的功效。不過但此層皮膜卻與各種助焊劑遭遇時，卻仍可保持其等應(yīng)有的活性，換句話說此種皮膜仍可被助焊劑所清除，進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.護銅性化學(xué)品溶液先在銅面上擴散形成皮膜.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.形成有機物-金屬鍵(約1500AO厚,0.15微米)

硬度可達5H以上3.在BENZIMIDAZOLE上加厚至要求厚度.有機保焊劑之種類類別＊防止氧化劑(Anti-Oxidants)-ENTEKCU-56＊松香樹脂類有機預(yù)焊劑(Rosin/ResinPre-Fluxes)＊水溶性預(yù)焊劑-有機保焊劑(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.將有機保焊劑均勻塗佈在銅面上,形成保護膜.有機保焊劑之比較類別防止氧化劑Inhibitor松香樹脂類有機預(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個月6個月一次最高三次最低三次所有類型松香/樹脂所有類型有機保焊劑之裝配可行性裝配焊接方式保焊劑(水溶性)松香樹脂預(yù)焊劑雙面SMT表面黏著-松香型防止氧化劑助焊劑類別-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○△XX△◎◎◎◎◎◎◎◎◎◎X◎有機保焊劑之裝配可行性裝配焊接方式保焊劑(水溶性)松香樹脂預(yù)焊劑-松香型防止氧化劑助焊劑類別-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)、缺點比較*表“優(yōu)勢點＂項目HotAirLevelingEntek

(Cu106A)平整性IMC介面合金化合物方法(影響焊錫性)製程環(huán)保問題耐高溫(IRREFLOW)ImmersionGold儲存時間價格*Good*GoodBad*無有有*無有有三次*多次*多次*6個月*6個月*6個月*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)品對裝配線之優(yōu)點●提高線路板之生產(chǎn)能力(與HAL板比較)

-SMT之銅墊表面平整

-有利于網(wǎng)印錫膏

-可控制錫膏量

-明顯減低精密零件移位之機會

-提高一次過把零件焊接成功之比率使用ENTEK產(chǎn)品對裝配線之優(yōu)點●與SMT及混合焊接技術(shù)相容●與所有類型之助焊劑相容●提高線路板之可靠度

-減低離子污染

-加強SMT零件焊接之強度

-保持線路板之線性穩(wěn)定性(X-Y軸)

-保持線路板之結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性(Z-軸)ENTEK板與焊接用物料之相容性●錫膏

-與所有類型都相容

(包括有機酸(OA),松香輕度活躍(RMA),不用清洗(NC)及不用清洗低固體含量(LR)型)●去除

-可使用任何有機溶劑去除Entek(酒精,IPA,酸性溶劑……)ENTEK板與焊接用物料之相容性●雙波焊

-與所有類型之助焊劑都相容(包括有機酸(OA),

松香輕度活躍(RMA)及合成活躍型(SA)

-基本上低固體含量,不用清洗之助焊劑(LSF)

活性比松香型稍差.*過完wavesoldering

后,Entek

已經(jīng)被去除.ENTEK產(chǎn)品Assembly注意事項1.最好6個月內(nèi)上件完畢.2.FiducialMark為裸銅,CCD對比需調(diào)整.ENTEK產(chǎn)品Assembly注意事項3.Assembly前不烘烤,使用前才拆封,最好在24hr＇s內(nèi)上件完成(單面SMD),

或于第一面上件完成后24hr＇s內(nèi)上完第2面(Notebook)*若有需要烘烤時請不要超過1小時(150℃)4.Assembly后露出之裸銅部份,最好噴上一層Epoxy或印Solderpaste(Testpad,Testvia,Toolinghole).ENTEK產(chǎn)品Assembly注意事項ENTEK板子之存貯壽命●6個月(環(huán)境:20~30℃,40~70%相對濕度).●比其它類型之保焊膜更堅固.●可以重工.Thickness(microns)HeatTreatmentTime(hours)024680.050.300.350.250.200.150.10EntekPlusCu-106AThicknessvsHeatTreatmentTimeat150℃EntekPlusCu-106ACOATINGTHICKNESSONCOPPERANDGOLD#OF