Начнем с того, что тема OSP довольно «эмоциональна» и субъективна. Некоторые люди просто не верят, что OSP является хорошим финишным покрытием, даже для одностороннего оплавления. Им это покрытие не нравится и это их мнение. У других людей такой проблемы нет.
Сами материалы для OSP имеют давнюю историю применения. В самом начале, если выполнялось двухстороннее оплавление, необходимо было как можно скорее после первой стороны платы перейти ко второй, потому что исходные материалы покрытия OSP «рассеивались» в присутствии тепла. Эти материалы требовали очень строгого режима работы с точки зрения атмосферы азота, что-то вроде не ниже 100 PPM.
Второй и более важный момент: людей «отпугивают» возможные сложности по поводу непропаянных площадок. Не нарушается ли паяемость этих площадок после первого цикла оплавления? Большинство людей считает, что повреждение этих неприпаянных контактных площадок происходит во время цикла оплавления. Отсюда и использование пайки в азоте для смягчения последствий.
Идея в том, что сам материал покрытия при нагреве становится более пористым и, конечно же, тепло в печи оплавления является катализатором окисления. Но при этом, многие люди работают с OSP и без азотной атмосферы.
А раз так, настолько ли важен интервал между первым и вторым циклом оплавления? Если поговорить с производителями, большинство из них скажут, что ни во время первого, ни во время второго оплавления не возникает никаких повреждений. Так что действительно не стоит беспокоиться ни об одном из этих моментов.
Если площадки не повреждены и не окислены во время первого оплавления, и они уже охлаждены до температуры окружающей среды, не имеет значение, будет ли это час, день или, может быть, пара дней до следующего этапа. Мы не говорим о неделях и месяцах.
Более важным является качество самого покрытия. OSP является органическим материалом. Его нужно правильно наносить, соблюдая технологию. Надлежащая толщина, надлежащий контроль качества, надлежащие циклы отверждения и так далее. Все это способствует тому, чтобы он «выжил» в первом цикле пайки и обеспечил хорошую паяемость и смачивание. И если это так, то появляется довольно широкое окно с точки зрения времени до второго повторного процесса.
Если же речь действительно идет о неделях и месяцах до второго оплавления, то следует проконсультироваться с поставщиком или производителем материалов OSP, чтобы получить надежный ответ с точки зрения их спецификаций, именно они точно знают химический состав покрытия.
Комментарии
Мы собираемся опубликовать данные, показывающие, что контроль толщины OSP имеет решающее значение для оплавления и времени перехода на вторую сторону платы. Новые технологические разработки позволили нам помочь производителям печатных плат контролировать и измерять эту толщину OSP. Еще одна мысль: если задержка между оплавлением первой стороны и второй стороной связана с задержками в доставке компонентов, почему бы просто не дождаться поступления компонентов перед сборкой платы?
Mitch Holtzer, Alpha Assembly Solutions
Важный момент — состояние меди перед нанесением OSP. Я хотел бы добавить еще пару моментов. Существуют различные органические защитные средства для припоя, какие-то лучше, какие-то хуже. Спросите своего производителя печатных плат, какие из них он использует, и выясните, как они контролируют время от изготовления до нанесения покрытия этого средства на OSP. Это очень важно, потому что голая медь может окислиться в достаточной степени, чтобы вызвать проблемы с пайкой всего за несколько часов при определенных условиях (двумя факторами являются влажность и комнатная температура).
Но более важным моментом, по крайней мере для меня, является тот факт, что любая хорошая сборочная компания предварительно обожжет свои печатные платы непосредственно перед сборкой и быстро оплавит, чтобы предотвратить расслоение и другие проблемы. Печатная плата представляет собой нити стекловолокна, напоминающие губку, и они могут повторно впитывать насыщенную влагу из воздуха в течение 6-8 часов при относительной влажности 55%. Таким образом, вторая сторона должна быть оплавлена как можно быстрее, или платы должны храниться в сухом боксе, если время между первым и вторым оплавлением будет больше, чем 4 часа.
Эта практика не предотвратит дальнейшее окисление незащищенной меди, но, безусловно, поможет. Итак, если вы собираетесь использовать OSP, убедитесь, что ваш производитель использует один из лучших, продвинутых продуктов OSP, и он контролирует время начальной обработки меди перед покрытием OSP, а затем вы должны хранить платы в сухой упаковке до тех пор, пока они не будут готовы к производству. Все эти шаги помогут.
Richard Stadem, Analog Technologies Corp.
Некоторое время назад я работал с покрытием OSP. Я занимаюсь ручной пайкой и считаю, что это покрытие ужасно. Это был единственный случай, когда у заказчика возникли проблемы с качеством сборки. Я никогда не указываю в спецификации этот тип покрытия ни для одной из плат, которые я разрабатываю.
Allan Knox II, Knox Associates Design
Я успешно провел OSP с двухсторонним оплавлением на воздухе, однако я минимизировал время между оплавлением сверху и снизу из-за разницы в характеристиках смачивания. Обычно я рассчитывал сборку так, чтобы она запускалась сверху и снизу в один и тот же день, но иногда промежуток по времени растягивался и до 3 дней.
При этом оплавление второго прохода требует особого внимания для достижения надлежащих температур. Чем дольше OSP находится после вскрытия упаковки, тем более критичным это становится, и цикл нагрева первого прохода усложняет настройку профиля для второго прохода.
Bruce Webster, Iridium Communications
Это действительно вопрос, на который нельзя ответить однозначно, если пользователь не общается непосредственно с поставщиком для подтверждения качества материала и используемого процесса. Все финишные отделки с точки зрения характеристик смачивания меняются после каждого из этапов оплавления. И время выдержки тоже оказывает влияние.
Кроме того, влияет качество поверхности меди перед нанесением покрытия и самим процессом нанесения. Затем, температура пайки, время при повышенной температуре и скорость охлаждения. Медленное или быстрое охлаждение оказывают большое влияние на смачивание. Также на него влияет оплавление воздухом или азотом и уровни азота. После двустороннего оплавления время выдержки еще более критично для хорошего OSP, когда используется пайка волной или селективная пайка.
Bob Willis, bobwillisonline.com
Подробнее в статье. Еще статьи по теме монтажа и изготовления печатных плат: