《精明省錢，愚蠢花錢：反對OSP的案例》

選擇PCB表面處理看似一個簡單的項目決策，省幾美分的地方。在紙面上，有機焊性保存劑（OSP）看起來是最經濟的選擇。它不含鉛、易於應用，而且無可否認便宜。

但在Bester PCBA，我們已看到這個善意的決定成為產線中一些最昂貴且令人沮喪問題的起點。對於新產品引入（NPI）、分階段製造以及任何稍帶時間不確定性的項目，反對OSP的理由不僅僅是偏好。這關乎項目的存亡。

OSP 的欺騙性數學

OSP的吸引力在於其簡單。水性有機化合物選擇性地與銅結合，在組裝前形成一層極薄的保護層，防止氧化。該過程比金屬塗層更快、更便宜，對於任何成本敏感的項目都是一個誘人的選擇。

這種前期節省是OSP的全部價值主張。對於一個從製造到組裝只需一次閃電般快速通過的高量產產品，它可以是一個可行的選擇。數學是成立的。但NPI很少如此乾淨，那些最初的節省會產生隱藏的負債——一個倒計時，許多工程團隊在為時已晚之前都未聽聞。

無形的時鐘：OSP 如何背叛可焊性

與堅固的金屬塗層不同，OSP不是永久性的屏障。它是一個暫時的盾牌，其完整性很脆弱。從電路板離開工廠的那一刻起，OSP就開始退化，這一過程被兩個敵人加速：熱和時間。這不是缺陷；它是表面的基本性質。

第一次熱循環：失敗的準備

大多數現代電路板都需要雙面組裝。第一次回流循環將元件焊接到主側，這會使整個電路板暴露在極端高溫下。這種高溫破壞了電路板次側未使用的OSP塗層焊盤。有機層部分退化，露出下面的銅，並且更容易氧化。

焊性保存期限

一旦受到熱或在幾周內僅暴露於大氣中，下面的銅開始氧化。即使焊盤上一層微米級的氧化銅，也足以防止可靠的焊點。當電路板最終返回進行第二次組裝時，焊膏無法形成適當的金屬間鍵合。焊料未能濕潤焊盤，導致焊點脆弱、開路，甚至完全失敗。

有了 OSP，時間總是在倒數。幾週擺在架上或意外延遲取得某個關鍵零件，僅需這些就能將一塊完整的 PCB 變成焊接災難。

理想場景遇上 NPI 現實

OSP的捍衛者指出，它在嚴格控制的高速生產中取得了成功。如果一塊電路板在幾天內被製作並完全組裝，OSP的表現就足夠。焊接的窗口仍然保持開啟。

這是在新產品引進（NPI）世界中的一種幻想。NPI 受到不確定性的影響。時間表是流動的。關鍵零件遇到供應鏈延遲。設計修正使部分電路板停止生產。組裝進度分階段進行，一部分立即組裝，另一部分則留待之後。在這些常見情況中，OSP 是一場賭博。擺在貨架上的電路板並非靜態資產，它們會持續劣化。

返工循環的解剖：節省金額消失的地方

OSP 的真正成本不是在生產報價單上展現，而是在組裝階段顯現。當氧化的焊盤在電路板的第二面經過回流焊時，失敗會像燈泡一樣連鎖爆炸。自動光學檢查（AOI）會標出數十個焊點不良。原本看似簡單的電路板突然需要花費數小時的艱苦人工返工。

這是省錢的假象。技術人員現在必須診斷開路問題，小心地去拆除附近的元件以取得接觸點，細心清潔氧化焊盤，並嘗試手工焊接零件。這個過程緩慢、昂貴且有損壞電路板或相鄰元件的風險。若一個複雜的 BGA 無法焊牢，其返工及潛在報廢的成本可能比升級整批電路板的表面處理還高。

最初的省錢只是海市蜃樓。

理智的案例：為何ENIG是NPI標準

面對 OSP 天生的風險，NPI 的實際選擇是無鉻鎳浸金（ENIG）。雖然前期成本較高，但這不是一項花費，而是一份保險，防止災難性失敗。在 Bester PCBA，我們認為它是保護專案時程與預算的預設專業選擇。

為不確定性打造的表面處理

ENIG 的結構基本堅固。將一層鎳鍍在銅上，形成堅韌且不透氣的屏障。一層極薄的浸金覆蓋在鎳上，防止氧化。這種結構不像 OSP 那樣敏感於時間。ENIG 電路板可以擺放一年，其焊接性幾乎不變。

平整、穩定、可預測

鎳金堆疊對熱具有高度抵抗力。它能承受多次回流焊而不退化，確保電路板第二面的焊盤與第一面一樣良好。此外，ENIG 提供極為平坦的表面，對於可靠焊接細間距元件及大型 BGA 至關重要。這種可預測性剝除了整個複雜 NPI 裝配過程中的一類變數。

選擇您的表面處理的實用框架

決策不在於哪種表面處理“普遍更好”，而在於哪一種適合你專案的風險狀況。我們的指導方針是管理總成本，而非首期價格。

ENIG 應該是涉及 NPI、高價元件或不確定時間表專案的預設選擇。付出的溢價很少，但潜在的昂貴返工可能破壞整個預算。你為可預測性和更寬的流程範圍付費。你為心安理得付費。

如果你的預算嚴格限制，必須使用 OSP，則將電路板視為易腐品。實施嚴格的先進先出存貨規則，將其存放在氮氣乾箱中，並向你的製造合作夥伴傳達緊湊的裝配時間窗口。這些僅是對本可從設計中避除的風險的權宜之計。在製造中，初看節省的選擇最終常付出最高的代價。