第一篇:引脚镀层总结报告
关于引脚镀层的总结报告
目录
1、引脚或端头镀层原因...................................................................................................1
2、文献引用....................................................................................................................1
3、安森美镀层分析..........................................................................................................1 3.1 安森美半导体首先考虑了五种外部镀层包括:....................................................1 3.2 每一种解决方案都有优势和劣势:......................................................................2
4、降低镀层毛刺的措施...................................................................................................3
5、个人总结....................................................................................................................4
1、引脚或端头镀层原因
在电子产品中,用来组成电路的金属主要是铜和铜合金,由于铜容易氧化,使润湿性变差,因此一般要在其表面进行电镀处理。
2、文献引用
国际锡金研究协会经可焊性实验证实,厚度为8um的新鲜纯锡或锡铅合金镀层,能获得最佳的可焊性,其中可焊性指数最高的是热沉积型锡涂层,它具有良好润湿金属和形成牢固接头的能力。电镀后进行热熔的涂层也具有上述相同优点。但在锌上涂敷锡,由于锌向涂敷层的扩散会引起可焊性急剧变坏,即使镀层很厚也不能避免这种影响。为防止锌的扩散,在涂锡前,先电镀镍的阻挡层,厚度大于2.5um
3、安森美镀层分析
3.1 安森美半导体首先考虑了五种外部镀层包括:
1、锡-银(Sn-Ag)镀层、2、锡-铋(Sn-Bi)镀层、3、锡-铜(Sn-Cu)镀层、4、预镀镍-钯-金(Ni-Pd-Au)引脚框架、5、纯雾锡(Pure matte tin)镀层。
3.2 每一种解决方案都有优势和劣势:
1、Sn-Ag镀层
Sn-Ag镀层的锡含量约为3.5%,具有良好的可焊性和机械属性。但是Sn-Ag镀层容易产生锡毛刺,这是所有高锡含量替代方案的主要可靠性风险。由于材料成本较高,并且镀浴(plating bath,电镀溶液)控制程序复杂,Sn-Ag镀层比较昂贵。
在230℃下,Sn—Pb合金镀层可焊性较好。Sn—Ag合金镀层的可焊性随温度升高而提高,当达到250℃时,可焊性与Sn—Pb合金镀层230℃的结果相当,这说明Sn—Ag合金镀层需要在较高的温度下焊接。
2、Sn-Bi镀层:
自2000年以来,Sn-Bi作为引脚镀层已在日本得到广泛应用,因此人们开始对其密切关注。当铋含量为3%时,Sn-Bi的熔点约为220℃,选择该镀层肯定可行。但是Sn-Bi 材料易碎,镀层控制复杂,而且它会产生锡毛刺。关于铋的真实毒性也有疑问,且含铅焊料后向兼容性问题仍存在争议。
3、Sn-Cu镀层:
Sn-Cu镀层可形成一种铜含量为0.7%的高强度低熔点合金,其熔点为227℃。此镀层的价格相对低廉,且具有良好的可焊性。但是Sn-Cu容易产生锡毛刺,甚至合金成份的微小改变就会大大改变共晶温度。由于精确控制镀层成份困难,且Sn-Cu引脚加工与合金(Alloy)42引脚框架不兼容,所以该系统不能作为一种可行的解决方案。
4、预镀Ni-Pd和Ni-Pd-Au 预镀Ni-Pd和Ni-Pd-Au引脚框架作为无铅焊接的一种可选方案,于1989年首先由德州仪器(TI)引进。其主要优势在于该技术适于商业应用,且封装工艺得以简化。但是对大批量产品应用而言,Ni-Pd-Au解决方案不具备优势,主要原因在于其成本较高,而且根据现有资料记录,该方案存在可靠性问题。此外,镀层在弯曲时会发生断裂,而且在焊接、引线接合和成模时也存在问题。钯和金成本高且难以预计,引脚框架的供货商数量也有限,这些都是该方案的劣势所在。由于此镀层系统与Alloy 42引脚框架不兼容,其应用范围进一步受限。因此,对于大批量生产线而言,这种解决方案不是一种可行的备选方案。
5、纯雾锡 是大批量半导体制造商镀层应用的首选。其原因众多:对于各种引脚框架而言,雾锡工艺不仅具有良好焊接特性,而且它是一种低成本解决方案,不存在Sn-Ag、Sn-Bi和Sn-Cu系统中的双合金成份控制问题。雾锡解决方案得以广泛应用的另一个关键因素是其供应充足,此因素与上述技术密切相关。雾锡最重要的一个优势可能在于它可与含铅焊料后向兼容。鉴于世界上很许多无铅政策在执行上存在延迟,这种后向兼容仍较为重要。
4、降低镀层毛刺的措施
上面讨论了镀层成份的选择问题,现在我们将重点探讨可降低风险的策略,方案必须可以有效地解决与该镀层形成锡毛刺相关的可靠性问题。研究表明,下列四种方案是减少锡毛刺产生的最可行解决方案:
1、对雾锡镀层进行退火;
2、增加雾锡镀层的厚度;
3、在引脚镀层中加入镍阻挡层(barrier);
4、对锡镀层进行回流。具体分析如下:
1、对雾锡镀层进行退火;
就减少毛刺的问题而言,成本效益最高的方案是对镀锡层进行退火。大量研究表明,在铜衬底上对锡镀层进行退火可以大大减少毛刺的产生。具体操作方法是在温度为150℃下,对锡镀层进行一小时的退火。根据现有的资料记载,在镀层操作完成后24小时内对锡镀层进行退火较为有效。
2、增加雾锡镀层的厚度
根据资料中提供的参考数据,安森美半导体方案中的锡镀层仍将集中介于7.5至12.5微米之间。我们相信,该方案可以在不影响镀层质量的前提下,减少毛刺,提高成本效益。
3、在引脚镀层中加入镍阻挡层(barrier)镀层上加入镍会使许多产品的成本增加,在市场上失去价格竞争力。此外,众所周知,尽管镍阻挡层会使毛刺产生的时间增加,但这很大程度上取决于所使用的锡镀浴类型。大家普遍认为,镍之所以可以减少毛刺产生,原因在于它会对锡镀层中的应力产生影响。
4、对锡镀层进行回流
另一种减少毛刺的方案是在锡熔点232℃以上进行锡回流,但是这种处理方法的有效性尚不清楚。
5、个人总结
通过借鉴以上资料,总结出以下几点
1、目前和利时的焊接工艺都是采用的有铅工艺(有铅锡膏63/37),而大部分器件(表贴和插装)又都是采用的无铅工艺,这样就需要考虑一个兼容的问题;
2、以上提到的几种无铅引脚镀层纯雾锡的镀层对有铅锡膏的兼容性是最好的;
3、从成本上考虑,纯雾锡的镀层成本最低;
4、从可焊性考虑:纯雾锡的镀层是目前可靠性很高的一种工艺;
5、从元器件替代考虑:由于纯雾锡工艺相对其他工艺便于控制和实现,工艺应用范围较其他镀层工艺广泛,元器件可替代范围也相应更广泛;
6、综上个人认为:纯雾锡的镀层是最佳可选镀层。
第二篇:高结镀层合力电镀PCABS材料
高镀层结合力电镀PC/ABS材料
PC/ABS合金材料由于其优异的综合性能,在汽车、家电、通讯和IT等行业有着广泛的应用,尤其是近年来,随着汽车行业的迅猛发展以及汽车轻量化、以塑代钢的发展趋势,使得PC/ABS在汽车行业应用带来了契机,同时也对PC/ABS材料的性能提出了更高的要求。
汽车上使用的PC/ABS材料按照其后加工方式和使用方式可以分为通用PC/ABS,电镀PC/ABS,哑光PC/ABS,高光PC/ABS等,不同等级的PC/ABS材料在其配方设计和生产制造上会有所区别,客户会根据零件的用途和要求选择对应等级的材料。其中电镀PC/ABS因其独特的后加工方式,复杂苛刻的评价手段和要求,所以一直都是PC/ABS材料生产制造的难点。
评价一种电镀材料性能好坏,电镀制件外观和良率是检验的重要标准。除此之外,通常还会借助仪器来评价,常见的有镀层厚度、镀层结合力、高温热存放、冷热循环、CASS试验等。其中镀层结合力是最为重要的,因为其关系到零部件的电镀后的各项性能的稳定性和可靠性。如果镀层结合力过低,会导致镀层的起皮、起泡,甚至在客户使用过程中剥落,所以镀层结合力被认为是评价一种电镀材料优劣的最主要的指标,各大主机厂针对电镀材料所制定的标准中,明确给出了严格的镀层结合力指标(如表1)。
表1 主机厂对电镀ABS和PC/ABS材料镀层结合力要求
目前,市面上常见的电镀PC/ABS的供应商有SABIC、BAYER、锦湖日丽等。锦湖日丽与主机厂通用中国,电镀药水供应商安美特和麦德美,以及电镀厂上海延康、厦门建霖等合作,在原有电镀PC/ABS基础上,成功开发了高镀层结合力的电镀PC/ABS。所成功开发的高镀层结合力电镀PC/ABS材料的镀层结合力可稳定达到7 N/cm以上(如图1),远高于主机厂要求以及其他电镀PC/ABS的水平,且在电镀良率,高温热存放和冷热循环等方面都有优异的表现,完全满足通用、大众等主机厂对电镀PC/ABS的材料要求。
毫无疑问,高镀层结合力的电镀PC/ABS材料是各电镀厂的明智之选。
图1.镀层结合力
第三篇:AD1674引脚图简介及其应用(中英文PDF)
AD1674引脚图简介及其应用(中英文PDF)
AD1674引脚图简介及其应用(中英文PDF)
AD1674是美国AD公司推出的一种12位带并行微机接口的逐次逼近型模/数转换芯片。文中简要介绍了该芯片的性能特点、内部结构、工作时序以及在某新型国产机载武器系统中的应用,并给出了由AD1674T 和ADSP2100 微处理器共同构成的数据采集处理系统的原理框图。
1、概述
AD1674 是美国AD 公司推出的一种完整的12 位并行模/数转换单片集成电路。该芯片内部自带采样保持器(SHA)、10 伏基准电压源、时钟源以及可和微处理器总线直接接口的暂存/三态输出缓冲器。
与原有同系列的AD574A/674A 相比,AD1674 的内部结构更加紧凑,集成度更高,工作性能(尤其是高低温稳定性)也更好,而且可以使设计板面积大大减小,因而可降低成本并提高系统的可靠性。笔者在研制某新型国产机载武器系统中采用了M级AD1674T,它可实时地采集各传感器的模拟参量,以进行快速、精确的数据转换并传给CPU 进行处理,从而有效地控制整个武器系统的打击精度。AD1674 的基本特点和参数如下:
●带有内部采样保持的完全12 位逐次逼近(SAR)型模/数转换器;
●采样频率为100kHz; ●转换时间为10μs;
●具有±1/2LSB 的积分非线性(INL)以及12 位无漏码的差分非线性(DNL);
●满量程校准误差为0.125%;
●内有+10V 基准电源,也可使用外部基准源;
●四种单极或双极电压输入范围分别为±5V,±10V,0V~10V 和0V~20V;
●数据可并行输出,采用8/12 位可选微处理器总线接口; ●内部带有防静电保护装置(ESD),放电耐压值可达4000V; ●采用双电源供电:模拟部分为±12V/±15V,数字部分为+5V; ●使用温度范围:AD1674J/K 为0℃~70℃(C 级);AD1674A/B 为-40℃~85℃(I 级);AD1674T 为-55℃~+125℃(M级)。
●采用28 脚密封陶瓷DIP 或SOIC 封装形式。●功耗低,仅为385mW。
2、内部结构及引脚说明 图1 AD1674 的内部结构框图及其引脚图
AD1674 的引脚按功能可分为逻辑控制端口、并行数据输出端口、模拟信号输入端口和电源端口四种类型。
(1)逻辑控制端口:12/8:数据输出位选择输入端。当该端输入为低时,数据输出为双8 位字节;当该端输入为高时,数据输出为单12 位字节。CS:片选信号输入端;
R/C:读/转换状态输入端。在完全控制模式下,输入为高时为读状态;输入为低时为转换状态;在独立工作模式下,在输入信号的下降沿时开始转换。
CE:操作使能端;输入为高时,芯片开始进行读/转换操作。A0:位寻址/短周期转换选择输入端。在转换开始时,若A0 为低,则进行12 位数据转换;若A0 为高,则进行周期更短的8 位数据转换;当R/C=1 且12/8=0 时,若A0 为低,则在高8 位(DB4~DB11)作数据输出;若A0 为高,则在DB0~DB3 和DB8~DB11 作数据输出,而DB4~DB7 置零。
STS:转换状态输出端。输出为高时表明转换正在进行;输出为低时表明转换结束。
(2)并行数据输出端口:DB11~DB8:在12 位输出格式下,输出数据的高4 位;在8 位输出格式下,A0 为低时也可输出数据的高4 位。(3)模拟信号输入端口
10VIN:10V 范围输入端,包括0V~10V 单极输入或±5V 双极输入;
20VIN:20V 范围输入端,包括0V~20V 单极输入或±10V 双极输入;
应当注意的是:如果已选择了其中一种作为输入范围,则另一种不得再连接合作。(4)供电电源端口
REF IN:基准电压输入端,在10V 基准电源上接50Ω 电阻后连于此端;
REF OUT:+10V 基准电压输出端;
BIP OFF:双极电压偏移量调整端,该端在双极输入时可通过50Ω 电阻与REFOUT 端相连;在单极输入时接模拟地。图2 给出了AD1674 在单极和双极输入时的两种连接电路。
图2 AD1674单极和双极输入的两种连接电路
图3 AD1674 的逻辑控制真值表 VCC:+12V/+15V 模拟供电输入; VEE:-12V/-15V 模拟供电输入; VLOGIC:+5V 逻辑供电输入; AGND/DGND:模拟/数字接地端;
3、工作时序
AD1674 的工作模式可分为全控(Full-Con-trol)模式和独立(Stand-Alone)模式,而在这两种模式下,这的工作时序是同的。独立模式主要用于具有专门输入端系统,因而不需要有全总线的接口能力。而采用全控工作模式则有利于和CPU 进行总线连接。
图4为AD1674 在全控工作模式下的转换启动时序和读操作时序。转换启动时,在CE 和CS 有效之前,R/C 必须为低,如果R/C 为高,则立即进行读操作,这样会造成系统总线的冲突。一旦转换开始,STS 立即为高,系统将不再执行转换开始命令,直到这次转换周期结束。而数据输出缓冲器将比STS 提前0.6μs 变低,且在整个转换期间内不导通。
图5 AD1674 在全控工作模式下的转换启动时序和读操作时序
4、应用电路
图5为某新型国产机载武器系统的数据采集处理部分的电路原理框图。来自传感器的十六路模拟信号经过多路开关切换后送至高精密运放进行缓冲放大,同时还要保持信号的采样精度。AD1674T 被接在±10V 双极模拟电压输入模式,使用的是内部基准源和时钟。从开关选通模拟信号到A/D 转换以及数据输出均由ADSP2100微处理器进行逻辑控制,每个这样的变换周期均为64μs,因而完成16 个通道的模拟转换大约需要1ms 的时间,可以符合该系统的响应技术要求。
图5 AD1674应用之一
5、应用之二
基于C51单片机、AD1674和MAX7221的数字电压表(含原理图)
基于C51单片机、AD1674和MAX7221的数字电压表
第四篇:高频头各引脚测试实训报告
《彩电高频头测试》的实训报告
第周,星期,第节课学生姓名学号
一、实训目的:
掌握高频头各频道时的各引脚电压变化情况。
二、实训器材:
A6彩电几台、长把带磁十字起子几把、47型万用表几块。
三、实训要求:
测量数据准确,掌握关键点的意义。
四、实训过程:
设计一表格,表格内记录以下内容:
1、彩电牌号、型号;高频头型号。因不同的牌号、型号其电压不尽相同。
2、万用表的型号,因不同型号的万用表,测出的电压不尽相同。
3、不同的频段位置,注意观察屏幕。
4、高频头各引脚名称及不同的频段的电压。
5、实验报告附本设计表格。
五、实训总结:
根据测试结果,可以得出其电压变化的规律:所测电压的数据,有高频头本身和它的供电电路有关。
六、实训结果:
所测电压均正常。
指导教师评语:
实训报告等级:指导教师签字:
年月日
第五篇:PCB镀层总结-不断完善中JMGE
HASL(热风整平)
由于成本低和使用习惯而受欢迎,日本较看好这技术而有较多的研究投入,主要是在SAC(217)以及SnCu(227)合金上。但欧美不看好它的发展。
优点:1.能够提供和焊料合金完全匹配的材料,有很好的润湿性。
2.成本低,寿命长。
缺点:1.主要基于其平整度问题、高温加工问题以及工艺对员工有健康风险等考虑。
2.会有IMC增长以及对PCB绿油不利等问题。3.厚度不好控。
ImAg(浸银)
在常用技术中,ImAg相对是门较新的技术,而其被看好也是最近几年的事。优点:1.在各方面都表现不错,是个表现均衡的技术,有很大的发展潜能。2.平整度高,导电性强。
3.IMC(Ag3Sn)较其他镀层材料的IMC坚固。
4.加工温度低(一般46度),润湿性好以及库存寿命长等等。5.在处理键合以及接触点的应用上成本低于Ni/Au许多能够处理。
缺点:1.成本高,虽然仍高于HASL和OSP技术,但低于ImSn和Electroless Sn。
ImSn(浸锡)
优点:
1.采用纯锡的最大好处是和一般含Sn量高的无铅焊料焊接后没有IMC的问题。2.ImSn由于成本低和工艺简单,在纯锡镀层中的应用已经广泛。3.ImSn在焊接工艺上被认为是表现最接近SnPb技术的(无铅技术中所有的材料工艺表现都不如传统的锡铅材料)。缺点:
1.焊盘(铜)镀层加工后形成的SnCu层增长很快,造成库存寿命不长。2.不过这必须在锡须(Whisker)。
3.由于浸镀技术对厚度的控制能力不强,镀层厚度一般只有1.5um或以下。这使这门技术的库存寿命受到较大的威胁。
镀纯锡技术以所有三种常见工艺出现。即电镀、无电极电镀、以及浸镀技术。无电极电镀技术,由于Electroplated电镀纯锡技术中存在的金属须以及镀层厚度不均等问题而取代它。新的Electoplating电镀纯锡技术,有报告说通过电镀液配方造出较大多边形结晶颗粒结构以及采用白锡,可以防止金属须的产生。加上其相对简单的工艺,使Electroplating技术又再抬头。
近来出现的另外一种新技术,是在浸锡前在焊盘表面镀上一层有机金属。实验证明这工艺能够减小纯锡应用中IMC层的增长速度,使纯锡应用的地位又进一步得到提升。
Ni/Au技术
优点:
1.Ni/Au技术的好处是表面平整度高,可以承受多次的焊接。Ni可以承受多次加热而不会有底层的Cu溶蚀现象,Ni层能够阻止Cu溶蚀入焊点的Sn中而形成对焊点不利的合金(SnCu),对焊点寿命有利。2.库存寿命长;
3.容易和多数焊剂兼容;
4.Ni/Au可靠性方面在无铅SAC焊接中由于CuNiSn层的出现而比锡铅变得更可靠。缺点:
1.Ni/Au的弱点是成本高,2.不适用于所有绿油。
3.Au镀层厚度以及后续焊接工艺的控制不好时会造成焊点可靠性的损失问题。主要是生成AuSn、AuSn2、AuSn4 IMC。金溶入焊锡越多,焊点变脆变弱。
常用的Ni/Au电镀技术有有电极电镀Electroplated Ni/Au、无电极电镀Electroless Ni/Au(简称ENEG)和化学镍金Electroless Ni/ImAu(简称ENIG)两种。其中ENIG使用较多,Electroless技术其次,市场上虽然也有有电极的Electroplated Ni/Au但供应较少。
焊点可靠性方面,Ni/Au由于Au的IMC特性的关系,一般不如其他镀层材料技术。Au镀层厚度是个质量控制的要点,而这又必须在库存寿命和可靠性的矛盾需求之间找到平衡点。此外,无电极电镀技术的焊点可靠性也差于有极电镀。这是因为工艺中固有的磷含量的影响。在无电极电镀中,当焊点形成后,在Ni和以Sn为主的焊料之间存在3层IMC,分别为含大量磷的NiP层,NiPSn层以及Ni3Sn4层。而其中NiP层和NiPSn层之间的结合力很脆弱,是焊点的强度受到影响。所以无电极电镀技术的焊点一般不如有电极电镀技术。不过在实际经验中业界也发现,在无铅焊接中如果使用SAC焊料,其中的Cu成分在Ni和Sn之间形成CuNiSn、Ni3Sn4层的IMC层,这有助于加强焊点的寿命,是其接近有电极电镀技术的能力。而在比较OSP、HASL、ImAg、和Ni/Au可靠性的试验中也发现,除了Ni/Au外,其他的可靠性在无铅SAC焊接中的可靠性都较锡铅中逊色。唯有Ni/Au由于CuNiSn层的出现而变得更可靠。
ENIG 业界使用最广的Ni/Au技术是ENIG技术。也就是先对焊盘进行无电极电镀镍层后,再进行浸镀金的做法。ENIG有工艺较简单的优势。但金的镀层厚度不能随意控制,而且业界都已经知道其质量不如Electroplated和ENEG技术。常出现的问题有镀层针孔、黑斑、黑Pad、绿油脆化、漏镀、高磷IMC层、AuSn4沉淀等。其中有些问题的机理还没有完全被了解。不过ENIG有个重要的优点,就是使用在高密度和多I/O板上。因为这类板需要很多的导通孔和层次多,细而长的导通孔形状不利于有电极电镀工艺,采用ENIG工艺可以确保较好的寿命。
化镍浸金(ENIG)通过化学方法在铜表面镀上Ni/Au。内层Ni的沉积厚度一般为120~240μin(约3~6μm),外层Au的沉积厚度比较薄,一般为2~4μinch(0.05~0.1μm)。Ni在焊锡和铜之间形成阻隔层。焊接时,外面的Au会迅速融解在焊锡里面,焊锡与Ni形成Ni/Sn金属间化合物。外面镀金是为了防止在存储期间Ni氧化或者钝化,所以金镀层要足够密,厚度不能太薄。
ENIG特点
优点: 1.ENIG处理过的PCB表面非常平整,共面性很好,用于按键接触面非他莫属。2.ENIG可焊性极佳,金会迅速融入熔化的焊锡里面,从而露出新鲜的Ni。
3.因沉金板只有焊盘上有镍金,趋肤效应中信号的传输是在铜层不会对信号质量有影响。铜的电阻系数最低。
4.因沉金板只有焊盘上有镍金,所以不会产成金丝造成微短。
5.因沉金板只有焊盘上有镍金,所以线路上的阻焊与铜层的结合更牢固。
6.因沉金与镀金所形成的晶体结构不一样,其沉金板的应力更易控制,对有邦定的产品而言,更有利于邦定的加工,但要考虑其邦定强度。但正因为沉金比镀金软,所以沉金板做金手指不耐磨。
缺点: ENIG 的工艺过程比较复杂,而且如果要达到很好的效果,必须严格控制工艺参数。最为麻烦的是,ENIG处理过的PCB表面在ENIG或焊接过程中很容易产生黑盘效应(Black pad),从而给焊点的可靠性带来灾难性的影响。黑盘的产生机理非常复杂,它发生在Ni与金的交接面,直接表现为Ni过度氧化。金过多,会使焊点脆化,影响可靠性。
OSP(有机保护膜技术)
OSP也叫有机抗氧化膜,主要是利用化学药水均匀覆盖在PCB表面,隔绝电路板焊盘跟空气的接触,避免氧化。由于OSP价格要远远低于其它工艺,目前得到大力的推广。但是OSP存在一个较大的问题,怕酸,不能耐高温。因此,在使用过程中特别注意,不要用手接触PCB,SMT后的放置时间都是管控的重点。
从长远来看,OSP是大规模PCB的首选,毕竟价格优势在那里。但是LZ需要注意的是,不同家的OSP药水价格、质量均不同,据我了解的,现在日本四国化工的药水好像是最好的,价格当然贵。
OSP技术早期在日本十分受欢迎,在市场调查中,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1999年的35%。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有三大类的材料:松香类(Rosin),活性树脂类(Active Resin)和唑类(Azole)。目前使用最广的是唑类OSP。唑类OSP已经经过了约5代的改善,这五代分别名为BTA,IA,BIA,SBA和最新的APA(注四)。早期的BTA类对湿度敏感,库存寿命很短(3个月),不能承受多次加热,而且需要较强的焊剂,所以性能不是很好。一直到70年代有日本开发的第三代BIA类OSP后才有较显著的改善。美国市场也在80年代开始采用这类OSP,同时被正在发展的SMT所接受。不过BIA的耐热性仍然是个弱点。目前仍然有供应商提供BIA类的OSP,但逐渐在为新一代的SBA所取代。SBA是1997年的研发成果,有美国IBM推出而后得到在OSP技术上享有盛名的日本‘四国化学’公司的改善。在保护性和耐热性有显著的加强。其耐热性已经可以承受3次的回流处理(但多次加热后需要较强的焊剂)。SBA是目前OSP供应的主流。成本低于传统的HASL,所以在锡铅时代已经被大量的使用,尤其是单面板上。在双面回流板以及混装板工艺应用上却仍然有些顾虑。
随着无铅技术的推进,OSP技术,即使是较好的SBA技术,将不能很理想的支持无铅的高温环境和可能出现的多次焊接。在不断研究中,业界有出现了更新更好的技术。这就是最新一代的Aryl Phonylimidazole(APA)了。这类OSP的分解温度为355℃,能够承受多次加热。而且能够和一般的免清洗焊接兼容,无需较强的助焊剂。它还有一个好处,就是不沾金。这允许使用在需要‘金手指’应用的板上,加工时不需要覆盖(Masking)工艺。这类OSP的出现给业界带来了好消息。
OSP当然也有它不足之处,例如实际配方种类多,性能不一。也就是说供应商的认证和选择工作要做得够做得好。OSP处理的表面容易受损,库存和取放等必须给于小心管理;
锡膏印刷工艺要掌握得好,因为印刷不良的板不能使用IPA等进行清洗,会损害OSP层。透明和非金属的OSP层厚度也不容易测量,透明性对涂层的覆盖面程度也不容易看出,所以供应商这些方面的质量稳定性较难评估;OSP技术在焊盘的Cu和焊料的Sn之间没有其他材料的IMC隔离,在无铅技术中,含Sn量高的焊点中的SnCu增长很快,影响焊点的可靠性。