PCB表面处理工艺之OSP

OSP（Organic Solderability Preservative） 的全称是有机可焊性保护膜，是印刷电路板表面处理技术的一种，下面详细介绍一下：

OSP 是在 PCB 的铜面上涂上一层非常薄的有机涂层的工艺，这种涂层可以与铜面形成稳定的化学键，形成一层保护膜，这层膜具有防氧化、耐热冲击、耐湿性，能保护铜表面在常态环境中不再继续生锈，但在后续的焊接高温中，又能很容易被助焊剂所迅速清除，使露出的干净铜表面在极短的时间内与熔融焊锡立即结合成为牢固的焊点。

工艺流程

除油〉二级水洗〉微蚀〉二级水洗〉酸洗〉DI水洗〉成膜风干〉DI水洗〉干燥

1. 除油：去除 PCB 表面的油污，保证后续成膜的质量，除油效果直接影响膜厚度的均匀性。
2. 二级水洗：清洗掉除油剂和表面杂质。
3. 微蚀：形成粗糙的铜面，便于成膜，微蚀厚度一般控制在 1.0-1.5μm比较合适。
4. 二级水洗：洗净微蚀液，防止其对后续成膜产生影响。
5. 酸洗：进一步去除表面氧化层，提高铜表面的活性。
6. DI 水洗：使用去离子水（Deionized Water）清洗，防止水中杂质污染成膜液。
7. 成膜风干：将 PCB 浸入成膜液中，控制好成膜时间和温度，使铜表面形成一层均匀的有机保护膜，膜厚一般控制在 0.2-0.5μm3。
8. DI 水洗：清洗掉表面残留的成膜液，pH 值应控制在 4.0-7.0 之间。
9. 干燥：去除 PCB 表面的水分，得到最终的 OSP 处理板。

优点

1. 可焊性好：OSP 涂层可以有效保护铜面，保持良好的可焊性，有利于电子元器件与 PCB 的焊接过程，减少焊接缺陷的发生。
2. 成本低：OSP 工艺相对于一些其他表面处理工艺，材料成本和加工成本相对较低，有助于降低 PCB 的生产成本。
3. 工艺简单：OSP 工艺相对简单，不需要复杂的设备和多个工艺步骤，可以提高生产效率，减少生产时间。
4. 平整度好：能够保持铜表面的平整度，对后续的焊接和组装工艺有利。
5. 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。
6. 环保节能：不涉及有毒物质，污染少，易于自动化生产线，且加工时的能源使用少。

缺点

1. 保存时间有限：OSP涂层有一定的保存期限，一般真空包装下可保存6个月，时间长了涂层可能会受损或保护效果降低，因此经过OSP处理的PCB需要及时进行焊接。
2. 对高温和高湿敏感：OSP涂层对高温和高湿环境敏感，会影响其保护效果和可焊性。
3. 不适合一些高端应用：在一些需要高可靠性和长期稳定性的高端电子产品中，OSP工艺可能无法满足所有要求。
4. 耐磨性差：OSP 比较薄，容易受到划伤和磨损。
5. 检测困难：OSP 层是透明的，难以辨别 PCB 是否涂过 OSP，增加了生产过程中的质量控制难度。
6. 电气测试不便：OSP 本身是绝缘的，不导电，进行电气测试时，测试点必须开钢网加印锡膏以去除原来的 OSP 层，才能接触到针点进行电性测试。

应用领域

1. 消费电子：如手机、电脑、电视等产品。这些产品需要良好的可焊性和相对较低的生产成本，OSP PCB可以满足这些要求。
2. 一般电子产品：如家用电器、玩具、电子工具等。该类产品对于可靠性、使用寿命的要求相对不是特别高，可以采用OSP PCB来降低成本。
3. 通信设备：如基站、路由器、交换机等设备中的 PCB 板。
4. 汽车电子：如汽车的发动机控制单元、车载娱乐系统等中的 PCB 板。