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OSP技术应用与发展趋势 资料来源:PCBcity　 众所周知，在电子产品组装中，元 组 件与印制板的连接方法以焊料焊接为主。自2006年7月1日以来，电子产品实施“无铅化”的指令——RoHS和WEEE，更是给世界电子产品制造业带来重大转变，即为了满足电子产品“无铅化”要求，PCB的表面处理方式必须进行重新开发、选用和评价。 OSP是印刷电路板 PCB 铜箔表面处理的符合RoHS指令要求的一种工艺。 PCB之OSP工艺，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。 简单地说，OSP就是在洁净的裸铜表面上，以化学的方法长出一层有机皮膜。这层膜具有防氧化，耐热冲击，耐湿性，用以保护铜表面于常态环境中不再继续生锈（氧化或硫化等）；但在后续的焊接高温中，此种保护膜又必须很容易被助焊剂所迅速清除，如此方可使露出的干净铜表面得以在极短的时间内与熔融焊锡立即结合成为牢固的焊点。其实OSP并非新技术，它实际上已经有超过35年，比SMT历史还长。OSP具备许多好处，例如平整面好，和焊盘的铜之间没有IMC形成，允许焊接时焊料和铜直接焊接（润湿性好），低温的加工工艺，成本低（可低于HASL），加工时的能源使用少等等。OSP技术早在日本十分受欢迎，有约4成的单面板使用这种技术，而双面板也有近3成使用它。在美国，OSP技术也在1997年起激增，从1997以前的约10%用量增加到2007年的45%。 这时，有机可焊性保护剂OSP，作为与HASL、ENIG、化学镀锡、化学镀银四种方法并列的、能够适应“无铅化”焊接的表面涂 镀 覆层，被PCB业界普遍寄予厚望。 2008年10月14日，由中国印制电路行业协会主办的2008 OSP表面处理技术研讨会，吸引了华为、依利安达、深南电路、世运科技、博敏电子、华祥电路等众多PCB业内专家齐聚广州，探讨OSP前沿技术应用与发展趋势的相关课题。 　OSP取代HASL成必然 　　有机可焊性保护剂 OSP 又可称耐热预焊剂 preflux 。目前，OSP自开发成功并在“无铅化”焊接中推广应用以来，其在PCB中的应用已经跃居第一位。 　　针对这一问题，林金堵教授在会上发表了题为《有机可焊性保护剂的现状与未来》的演讲，他认为随着PCB高密度化和无铅焊接的进步与发展，OSP必然要取代HASL，未来的PCB表面涂 镀 覆层，将主要是OSP的世界。 　1、OSP的应用特性 　　演讲开始，林教授首先介绍了目前能适应无铅焊接的表面涂覆层的五种类型及OSP的应用特性。他认为：随着OSP在PCB中的应用不断深化和发展，其性能也不断完善。现在，OSP的基本性能主要有三个：　　⑴ 保护性。OSP采用含有高活性的咪唑类，可与铜表面电子形成牢固的、厚度在0.2~0.5μm 之间的“络合物”，以此牢固地保护着铜表面，令其即使在加热条件下，也可避免“氧化”和“污染”。　　⑵ 耐热性。OSP的耐热 高温 性是无铅焊接过程中的核心问题。而在高温型OSP的组成中，不仅含有高活性咪唑与铜表面形成牢固的“络合体”，而且在无铅焊接高温下不会发生分解和逸出气体，尤其是烷基-苯基-咪唑类的热分解温度高达354.7℃，从而更适宜于无铅焊接温度 250~270℃ 下长时间/多次回流焊接方面的应用。　　⑶ 可焊性。OSP除了具有牢固附着保护性和高温耐热性外，还具有良好的高温可焊接性能。在无铅化高温焊接时，OSP组成能够与焊料中的助焊剂发生“熔解”作用从而显露出铜表面，使熔融的无铅焊料迅速与铜表面结合形成牢固焊接锡-铜合金互化物的焊接层 点 ，而极少量“熔解”的OSP与助焊剂则会附着在焊接点表面或热分解挥发。 　2、无铅化用五种表面涂覆层比较 　　为了更加明了的说明OSP在五种表面涂覆层中的优越性，以及未来的良好发展趋势，林教授分别用表格和图片的形式，向与会人员作了关于无铅化用的表面涂覆层在制造成本、表面状态、厚度等的性能比较，及其在市场上的使用情况的逐年变化。　　他分析到：目前，能够适应“无铅化”焊接的表面涂覆 镀 层主要有五大类：无铅热风整平 HASL 、化学镀镍/浸金 ENIG 、化学镀锡、化学镀银和有机可焊性保护剂 OSP 。　　HASL在早期的PCB应用中占有绝对的统领优势，但由于高密度PCB的迅速发展，焊 连接 盘尺寸和间距越来越小，HASL所占比例也越来越少，其应用已经从高峰期走向了衰老期；而OSP的适用性则越来越被看好，在2007年更是占了整体市场的半边天，它的使用正在由发展期走向高峰期。 见图1 --附件　而化学镍/金由于在高温无铅焊接时，“极薄”的金层能迅速熔入焊料中露出镍表面与熔融焊料形成锡-镍合金而形成焊接，从而免遭淘汰，但在应用中却伴随着一系列的