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什麼是OSP(有機保焊膜)表面處理電路板？有何優缺點？
【OSP(Organic Solderability Preservative，有機保焊膜)】是利用化學方式在銅的表面長出一層有機銅錯化物(complex compound)的皮膜。這層有機皮膜可以保護電路板上的潔淨裸銅於常態的儲存環境下不再與空氣接觸而生鏽(硫化或氧化)，並且可以在電路板組裝的過程中輕易地被助焊劑及稀酸迅速的清除並露出潔淨的銅面與熔融的焊錫形成焊接。
這OSP基本上是一層透明的保護膜，一般用肉眼極難察覺到它的存在，行家則可以透過折射反光來看出在銅箔上有否上有一層透明薄膜來判定，又因為做過OSP的板子與一般的裸銅板在外觀看來並沒有太大的差異，這也造成板廠在品值檢查及量測的難度。
有機護銅劑(OSP)如果有破洞剛好在銅面上，銅面就會從破洞處開始氧化，進而影響到SMT組裝的不良，而有機護銅劑的厚度越厚，對於銅箔的保護性就越好，但是相對的也需要較強活性的助焊劑才能清除它以進行焊接，所以一般要求OSP成膜厚度在0.2-0.5um之間。
OSP(有機保焊劑)的生產流程圖
Acid Cleaner（脫脂）：
主要目的在去除前製程中可能出現的銅面氧化物與指紋、油脂等污染，以得到清潔的銅面。
Micro-etch（微蝕）：
微蝕的主要目的在去除銅面上比較嚴重之氧化物，並產生均勻光亮的微粗糙銅面，使得後續OSP皮膜長出來可以附著且更為細緻均勻。一般OSP成膜後的銅面光澤與顏色與所選用之微蝕藥液有正相關性，因為不同藥水會造成銅面不同的粗糙度，而粗糙度則會影響光線的折射率與角度。
Acid Rinse（酸洗）：
酸洗的功能在徹底清除微蝕後銅面上的殘留物質，確保銅面乾淨，以利下一道製程進行。
OSP coating（有機保焊劑處理）：
在銅面上長出一層有機銅錯化物的皮膜，以保護銅面於儲存期間不與大氣接觸而氧化。一般要求OSP成膜厚度在0.2-0.5um之間。
影響OSP成膜的要素有：
- OSP槽液的pH值
- OSP槽液的濃度
- OSP槽液的總酸度
- 操作溫度
- 反應時間
OSP之後的水洗應嚴格管控其酸鹼值在pH2.1以上，以避免過酸的水洗將OSP皮膜咬蝕溶解，造成厚度不足。
Dry（烘乾）：
為了確保板面及孔內的塗布層乾燥，建議使用60-90°C的熱風吹拂30秒。（這個溫度與時間可能因不同OSP材質而有不同要求）
OSP(Organic Solderability Preservative，有機保焊膜)表面處理電路板的優點：
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價錢便宜。
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焊接強度佳。OSP銅基地的焊接強度基本上比ENIG鎳基地來得好。
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過期（三或六個月）的板子也可以重新做表面處理，但通常以一次為限，還得視板子狀況。
OSP(Organic Solderability Preservative，有機保焊膜)表面處理電路板缺點：
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OSP為透明薄膜，不易量測其厚度，所以厚度也就不易管控，膜厚太薄達不到保護銅面的效果，膜厚太厚則不利於焊接。
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有二次回焊需求時，建議要在有開氮氣的環境下操作，較能得到良好的焊接效果。
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保存期限較短。一般來說OSP在板廠完成後，其保存期限（shelf life）最多為六個月，有些只有三個月，視板廠的能力及板子的品質而定，有些超過保存期限的板子可以送回板廠洗掉PCB表面舊的OSP，然後重新上一層新的OSP。但是洗掉舊有的OSP膜需使用具有腐蝕性的化學藥劑，這或多或少會腐蝕掉原本的銅面，也就是會傷害到銅面，所以焊墊如果太小將無法處理，必須與板廠溝通是否可以重新做表面處理。
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容易受到酸及濕度影響。使用於二次回流焊(Reflow)時，需在一定時間內完成，通常第二次回流焊的效果會比較差。一般要求打開包裝後需在24小時內用完（過完回焊）。一次回焊與二次回焊的時間越短越好，一般建議8小時內或12小時內過完二次回焊。
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OSP為絕緣層，所以板子上的測試點必須加印錫膏以去除原來的OSP層才能接觸針點作電性測試。相關閱讀：什麼是ICT(In-Circuit-Test)？有何優缺點？
工作熊對OSP表面處理電路板的個人看法：
因為OSP的價格便宜、新鮮時可焊性良好、初始時焊接強度佳、使用一段時間後焊接性變差…等種種特性，工作熊個人認為OSP非常適合使用於一次性大量生產的消費性產品上，如果可以控制讓OSP與焊錫所生成之IMC在使用一段固定時間後（過了保固期限）才從良性Cu6Sn5轉變為劣性Cu3Sn就更完美了。
而OSP則不適合用在少量多樣的產品上面，也不適合用在需求預估(demand forecast)不準的產品上，如果公司內電路板的庫存經常超過六個月，真的不建議使用OSP表面處理的板子，「拿磚頭砸自己的腳」雖然傻，但就是有人願意～
OSP的優缺點已經闡明了，焊錫強度比ENIG要來得強嗎？這是後續要討論的問題～歡迎大家討論～
延伸閱讀：
整理幾種常見PCB表面處理的優缺點
ENIG表面處理是什麼電路板？有何優缺點？
[影片]電路板生產線製程簡介(PCB Production Process)
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訪客留言內容（Comments）
你好工作熊,我想請教一下,關於【OSP(Organic Solderability Preservative，有機保焊膜)】,這在過reflow oven時,是否會分解掉?
抑或是存在於IMC之中? 這會造成接點導電品質不良嗎? 還是其實並無影響?
感謝.
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