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¿Qué es la PCB OSP? Significado, pros y contras

Índice del contenido

OSP PCB disfruta de un dominio significativo sobre otros tipos de placas. Utiliza OSP como capa protectora, una película económica y sin plomo con varios beneficios más. A continuación, explicamos lo que significa recubrir la placa de circuito con el material, incluidos los lados bueno y malo.

¿Qué es PCB OSP?

Es una placa de circuito desnudo con OSP como acabado superficial. OSP de forma completa en la fabricación de PCB es un conservante de soldabilidad orgánico. Significa un tipo de recubrimiento aplicado a tableros desnudos. Protege principalmente las superficies de cobre contra oxidación. También puedes llamarlo antideslustre.

Los PCB contienen capas de cobre. El cobre es un metal activo que se oxida fácilmente cuando se expone a los elementos. La oxidación reduce la soldabilidad y afecta la confiabilidad general de la placa.

La aplicación de un recubrimiento protege el cobre (y la PCB) contra este daño. El revestimiento puede ser de muchos materiales diferentes. Uno de ellos, y uno de los más populares, es el conservante de soldabilidad orgánico.

El conservante de soldabilidad orgánico no contiene toxinas, es económico y ofrece facilidad de aplicación. Otros materiales de recubrimiento incluyen HASL, ENIG, ENIPIG y estaño o plata por inmersión: más información sobre el compuesto y sus propiedades a continuación.

Las características de espesor de los conservantes orgánicos de soldabilidad.
Las características de espesor de los conservantes orgánicos de soldabilidad.
Recursos: https://www.semanticscholar.org

Material de PCB OSP

El conservante es orgánico y está disponible en tres tipos distintos: colofonia, resina activa y azol. El azol es el más popular de ellos. Pertenece a un grupo de compuestos formado por benzimidazoles, benzotriazoles e imidazoles.

El material presenta varias características que lo hacen utilizable como revestimiento protector de placas de circuito. En primer lugar, forma una capa fina y plana, normalmente de 0.2 a 0.5 micrones de espesor.

En segundo lugar, se adhiere fácilmente a las superficies de cobre a través del proceso de adsorción. Durante la soldadura, se desintegra y evapora fácilmente en presencia de fundente de soldadura.

Todas estas cualidades hacen que el material sea fácil de aplicar. Además, no contiene plomo y es seguro usarlo en placas de circuito impreso. Eso también significa que cumple con Estándares RoHS.

Acabado OSP en capas de cobre de PCB
Acabado OSP en capas de cobre de PCB
Recursos: https://www.researchgate.net

Ventajas y desventajas de PCB OSP

Si elige entre conservantes orgánicos de soldabilidad y otros materiales para su proyecto de placa de circuito, es posible que primero desee comprender sus beneficios. También quieres conocer sus defectos. Usar el conservante para recubrir las tablas desnudas ofrece estas ventajas y desventajas.

Ventajas

  • El acabado es económico y fácil de aplicar, lo que reduce los costes de fabricación de los tableros.
  • El acabado PCB OSP no contiene plomo y no daña el medio ambiente.
  • Muestra buena humectabilidad durante el proceso de soldadura.
  • El recubrimiento es delgado y plano, lo cual es una ventaja para el proceso de reflujo y los componentes SMT.
  • Estas placas son fáciles de reelaborar o reparar. Fundente de soldadura elimina fácilmente la película
  • Las placas requieren cantidades mínimas de máscara de soldadura que cuando se utilizan la mayoría de los otros recubrimientos.

Desventajas

  • La película es menos resistente a los daños por abrasión, lo que hace que las tablas requieran mucho cuidado al manipularlas o almacenarlas.
  • El conservante es incoloro. Esta propiedad lo hace transparente y difícil de inspeccionar.
  • La vida útil de la PCB OSP es comparativamente corta, menos de 12 meses.
  • Las tablas son difíciles de almacenar y no es posible conservarlas por mucho tiempo antes del montaje.
Acabado OSP en una línea de transmisión de placa de circuito
Acabado OSP en una línea de transmisión de placa de circuito
Recursos: https://www.researchgate.net

Proceso OSP en la fabricación de PCB

La aplicación de acabado de PCB OSP es un proceso de varias etapas que requiere una ejecución cuidadosa, o pueden ocurrir problemas que causen soldabilidad y otros problemas. Los principales pasos de aplicación son el desengrasado, el micrograbado, la aplicación de la película y el secado.

Paso 1: limpieza

Elimina los contaminantes que puedan haberse acumulado al manipular aceites y otras suciedades. La solución de limpieza debe permanecer dentro de un rango específico. valor del PH (4.0-7.0). De lo contrario, es posible que la placa no alcance el nivel de limpieza requerido.

Paso 2: grabado

A continuación, el tablero se somete a un proceso de micrograbado. El grabado ayuda a eliminar cualquier oxidación restante de la superficie de cobre. También vuelve áspero el cobre para prepararlo para la aplicación de la película. También es necesario otro enjuague antes de formar el recubrimiento.

Paso 3: aplicar la película

El tablero entra en un depósito o pasa por un sistema transportador para la formación de la película. El material se adhiere al cobre. Después de la aplicación, la PCB pasa por otro proceso de limpieza para enjuagarla.

Paso 4: secado de la película

El recubrimiento pasa a la etapa de secado. El secado es un proceso altamente controlado para garantizar la calidad de la película. Después del secado, el tablero se limpia. Después de eso, estará listo para montar con componentes. También puede guardarlo para su posterior montaje.

Pruebas de oxidación de PCB OSP
Pruebas de oxidación de PCB OSP
Recursos: https://www.researchgate.net

Problemas de acabado de PCB OSP

Los problemas de OSP ocurren al aplicar la película o durante la manipulación (transporte) y almacenamiento. Incluyen decoloración y degradación. Las causas incluyen las siguientes.

  • Exposición a altas temperaturas
  • Altos niveles de humedad
  • Abrasión o fricción

Evite exponer la placa a niveles excesivos de calor. Por ejemplo, las altas temperaturas de horneado de PCB OSP pueden provocar decoloraciones. Incluso puede degradar la película y hacer que pierda sus características protectoras.

La mayoría de los problemas están relacionados con el almacenamiento, por lo que es útil comprender cómo y dónde guardar estas placas de circuito. La siguiente sección tiene más información sobre cómo hacerlo.

Cómo almacenar PCB OSP

Los fabricantes ensamblan placas PCB OSP poco después de su fabricación. En los casos en que no sea posible el montaje, es necesario un almacenamiento adecuado. Se aplican varias reglas al almacenar placas de circuito recubiertas para evitar la degradación de la película.

Mantener hasta el 70% humedad relativa nivel en el trastero. Ayudará a prevenir la oxidación. La temperatura de almacenamiento también importa. Manténgalo por debajo de 30 °C para evitar dañar la película delgada antes del montaje.

Evite almacenar las placas durante más de seis meses antes de montarlas con los componentes. La película puede degradarse. Si excede la vida útil recomendada, considere aplicarlo nuevamente.

Representación visual de los dos tipos de recubrimiento.
Representación visual de los dos tipos de recubrimiento.
Recursos: https://www.researchgate.net

PCB OSP frente a ENIG

La elección del acabado de la superficie de la PCB afecta su calidad y longevidad. OSP y ENIG son dos tipos de acabado populares. Pero si bien ambos cumplen con RoHS y exhiben una excelente soldabilidad, tienen algunas diferencias.

  • Material: OSP significa Conservante Orgánico de Soldabilidad. ENIG es una abreviatura de oro de inmersión de níquel electrolítico.
  • Facilidad de aplicación: ENIG es también la opción más cara, ya que el material cuesta más y su aplicación es compleja.
  • Vida útil: El acabado de la superficie de PCB OSP tiene una vida útil más corta, de aproximadamente 6 a 12 meses, mientras que ENIG puede durar 12 meses o más.
  • Costo: Cuesta más y requiere un proceso de solicitud complejo.

Estas diferencias deberían ayudarle a elegir entre los dos tipos de PCB. Los tableros OSP son mejores para tiradas de alta producción con plazos ajustados. Por otro lado, las placas ENIG son mejores si la aplicación requiere niveles de tolerancia más altos.

Conclusión

Una PCB recubierta de OSP utiliza un conservante de soldabilidad orgánico como capa protectora para las superficies de cobre. Ayuda a prevenir la oxidación, mejorando la soldabilidad y protegiendo la calidad de la PCB. Varias razones explican su popularidad. Cuesta menos, es seguro de usar y forma una capa delgada y plana para procesos de reflujo y ensamblaje SMT, entre otros beneficios.

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