O.S.P制程教育训练

O.S.P(OrganicSolderabilityPreservatives)制程教育训练有机保焊剂（CP-100）仁川高新电子化学(昆山)有限公司INCHEONHIGH-TECHELECTRO(KUNSAN)CO.,LTD

O.S.P之定义O.S.P

(OrganicSolderabilityPreservatives)有机保焊剂是绿漆后裸铜板待焊面上经涂布处理,于ENTEK时烷基苯骈咪唑衍生物在铜面上所形成的一层有机金属键的保护膜，用以保护铜面在常态环境不被氧化，但在后续焊接时又能迅速被助焊剂赶除。OSP之作用可保护铜面在常态环境下不被氧化或硫化.

皮膜在焊接前又可被稀酸或助焊剂迅速除去,而另裸铜面瞬间仍能展现良好的焊锡性.CP-100特性低成本表面处理技术均匀的保护膜，提供最平坦的焊垫表面较低的表面离子污染度耐热性优异,经多次回焊处理后仍有极佳的焊锡性优异的耐湿性，具有一年的保护铜能力相容于无铅化(Lead-free)SMT制程相容于免洗型（No-Clean）SMT制程非挥发性溶剂之水溶性溶液，安全性高低温操作，增加电路板结构稳定性化学性质温和、不攻击防焊绿漆OSP流程简介

(CP-100)除油水洗

纯水洗微蚀水洗酸洗纯水洗OSP烘干酸性除油剂作用:去除铜面轻微氧化物及污染物.操作条件:

CT-113

10

(7~12)%

温度

40

±5℃

酸性除油剂反应机构一铜面常见污染物为油酯及氧化物，可利用碱性或酸性条件来进行酯类水解去油酯，对于氧化物去则只有在酸性条件之下才容易达成板面清洁酸性除油剂反应机构二酯的水解

酯在(H+或OH-)的存在下与水反应分解为酸和醇，此种反应称为水解

设备要求1.加热器材质应为Teflon或石英.2.传送轴材质应选用钛金属或不绣钢(＃316以上材质.3.脱脂后水洗需充足(至少2道以上水洗),并每班更换水洗,以保证板面残留药液能去除清洗干净.

管理方法(酸性除油剂)药液补加及更槽:分析补加.当浓度不足时，添加量B为添加量B(L)＝(10%-分析值)×槽积.铜含量应达到1000ppm需重新建浴.微

蚀作用:

洁净粗糙的铜表面，增加附着力。操作条件:CT-2

5%(4~6%)H2SO4

50-280g/L

H2O2

30-160g/L

铜含量＜45g/L

温

度35±10℃微蚀量20~40μ//微蚀反应机构SPS系列Cu+S2O82-

Cu2+

+2SO42-E=1.62VPPS系列Cu+HSO5-

Cu2+

+HSO42-E=1.09VH2O2/H2SO4系列Cu+H2O2+2H+Cu2+

+2H2OE=1.42V设备要求1.加热器材质为Teflon或石英.2.冷却盘管采用Teflon材质由电磁阀控制开关.3.采用PPS或SPS系统时可使用不绣钢或钛金属,但如如果使用硫酸/双氧水时只能使用不绣钢(＃316以上)材质.4.微蚀后水洗需充足,至少2道水洗以上,并每班更换水水洗,以确保板面残留药液去除干净.管理方法(微蚀)药液补加及更槽:当CT-2浓度不足时，添加量B为添加量B(L)＝5%-分析值×槽积铜含量需控制在45g/L以下.铜含量达到45g/L即当1/2槽或直接更槽。

酸

洗作用:去除微蚀后的铜面氧化物.操作条件:硫酸:3(2~4)%温度:室温设备要求：酸洗后水洗需充足，至少2道水洗以上，并每班更换水洗。酸洗后水洗PH应大于5.药液补加及更槽:每1m2补充硫酸约2~5ml铜含量达1000ppm即须更新.或每周更槽.

O.S.P(CP-100)主槽操作条件：有效成分浓度

85~115%

温

度40±5℃

PH值

2.7±2

时间30~120秒

膜

厚

0.2-0.5μm

OSP反应机构

经过前处理所得洁净的铜面进入OSP槽之后，有机保焊剂CP-100与洁净的铜面发生反应，形成多层的有机膜堆栈，来增强保焊效果。设备要求加热器材质为Teflon或石英.OSP槽前后段各应装设2组PVA材质加压挤水滚轮以减少槽液带出.3.OSP槽应装设适当抽风量以减少酸气溢出.4.OSP后水洗应充足,至少3道以上纯水洗,水质要求PH值大于5.

管理方法一

(OSP)药液补加及更槽:

●

每处理15~20M2板时应补加约1L的CP-100药液.

●

生产前应监控OSP前后水洗PH值应大于5.

●

当铜含量达到160ppm或连续生产6个月后需重新开缸建浴.

●

当槽液受到污染，造成上膜效果不好或膜层外观异常时，应重新开缸建浴。

管理方法二（OSP）

1.有效成分浓度范围85-115%有效成分浓度高于115%时,生产过程中应暂时停止补加新液。有效成分浓度低于90%时应加CP-100浓缩液调整至100-105%之间.2.PH值范围2.7±2PH值小于2.6时以氨水少量(20ml)多次调整至PH值在2.7-2.8之间。PH值大于2.85时以甲酸少量(100ml)多次调整至PH值在2.7-2.8之间。OSP槽洗槽及配槽程序以3%NaOH45℃循环清洗2小时;纯水冲洗槽壁，再注满纯水循环清洗半小时;以10%甲酸40℃循环清洗2小时;纯水冲洗槽壁，再注满纯水循环清洗半小时重复步骤4直到水洗PH值>5;

CP-100为100%原液使用，直接加入槽内即可.OSP药水保存条件药水部分:CP-100槽液的管理，需特别避免不纯物质的带入（或溶入）槽液，以避免造成基板保焊膜机能的劣化。更槽频率需视生产数量、使用方式等生产线条件而异；一般而言，约6个月更新槽液，可确保CP-100槽液之耐热保焊质量。药水存放:避免阳光曝晒、保存温度应低于30℃。避免酸碱药液共同存放。避免存放于潮湿处以维系外包装之完整、清洁。OSP后产品保存条件包装方式储存条件储存温度保存时间未包装相对湿度40-70%RH30℃±10℃7天填充氮气包装相对湿度40-70%RH30℃±10℃2个月真空包装相对湿度40-70%RH30℃±10℃6个月客户端(组装厂):1.已拆封之成品板建议置放时间为2天以内以避免因其它外来因素造成异常，而引发争议。置放环境以室温，相对湿度50%较佳。且避免暴露在酸气充斥环境中。并可建议客户可使用低温保管柜为保存环境。经过一次组装后(单面)，为避免因其它外来因素造成异常，而引发争议，建议置放环境以室温，相对湿度50%较佳，并且应于8小时内再进行组装。

制程问题及解答一项目不良原因分析改善对策OSP槽pH值过高1.

pH计调整错误2.

添加过多的氨水3.待机时间过长4.

槽未完全密封致使醋酸被蒸发

5.过度抽气致使醋酸蒸发。1.

以pH标准液(pH4,pH7来校正PH

计并清洗.2.

用甲酸调整PH值至2.7±23.

提高有效操作，或开机前分析4.

改善槽的密封度5.调整抽气量.过低1.

pH计调整错误2.

前段水洗槽带入过多水分进入OSP槽1.

以PH标准液(PH4,PH7)来校正PH计并清洗.2.

调整及增加风刀效果

制程问题及解答二项目不良原因分析改善对策有效成分浓度

过高1.由于溶液的蒸发等导致浓缩2.过度的排气导致蒸发量过

多3.液循环等待时间长1.调整药液的有效成分至有效的管控范围内。2.调整排气量(必要的最小值)3.有效率地启动.(停止处理的槽液)过低1.OSP补充液的比率不足2.水洗时水过多流入1.提高OSP补充液的比率2.

利用吸水滚轮,风刀等防止水洗时的

水流入制程问题及解答三项目不良原因分析改善对策膜厚薄1.溶液的温度,沉积时间足；2.溶液的有效成分、pH值低；3.微蚀不足；4.皮膜形成后,与吸水滚轮接触压力过大。1.重新调整OSP药液或重新开缸；2.调整有效成分、pH值；3.重新调整微蚀槽；4.减少与吸水滚轮的接触压力；厚1.

处理温度高2.

pH高3.处理时间长1.

需设定在40±5℃2.

用甲酸调整pH值至最佳范围3.适当调整处理时间(60~90秒)制程问题及解答四项目不良原因分析改善对策斑点/变色1.皮膜厚度不足或过厚2.基板铜表面被污染3.皮膜形成后,与吸水滚轮接

触压力过大。1.调整板子与OSP药液的接液时间，或调整OSP药液浓度；2.

检查脱脂、微蚀槽，做相应的调整或更换；3.

减少与吸水滚轮的接触压力。溶液浑浊或有结晶物药液的有效成分浓度的上升pH上升药液被污染；大量空气进入到溶液中调整药液的有效成分浓度；2.调节pH值至有效的管控范围内；3.更槽；4.防止空气进入到溶液中。耐热性下降皮膜厚度不恰当基板铜表面被污染OSP药液被污染1.调整板子与OSP药液的接液时间或调整OSP药液浓度；2.检查除油、微蚀槽，做相应的调整或更换。4.更换OSP药液。制程问题及解答五项目不良原因分析改善对策板面回沾异物1.滚轮反沾异物2.

OSP槽吸水滚轮老化1.每日保养以甲酸擦拭OSP槽后滚轮2.每日停机后将OSP槽的吸水滚轮取出浸泡在纯水中.3.连续生产两个月，需更换吸水海棉铜面色差1.

微蚀不均匀所致2.OSP膜不均匀所致1.

更新微蚀槽并检查微蚀槽喷嘴有无堵塞.2.检查OSP前后段水洗槽PH值是否异常，要求大于5工作注意事项生产前注意事项:1.生产前确认各水管,抽风管开启;马达泵浦运转正常,温度显示正常且达到设定值.2.检查各传达轮运转正常,无跳动及寸动等问题;出入料及各传送轮表面均已清洁.3.确认各槽液是否达到生产负荷或达到更槽周期.4.依规定时间取样分析各药液浓度微蚀速率及膜厚;并就分析结果调整药液浓度.5.各水洗槽之