淺談PCB制程中研磨刷輥的使用方法

在PCB制程中用到的研磨刷輥按功能可分為兩類，即研磨刷輥和清洗刷輥，按使用材質(zhì)又分為尼龍針?biāo)⑤?，不織布刷輥和陶瓷刷輥三大燈，它們?cè)谑褂蒙细饔刑攸c(diǎn)。

尼龍針?biāo)⑤伆茨猃堘標(biāo)⒔z含含磨料不同又分為碳化硅（sic）磨料類，氧化鋁 (ao) 磨料類和純尼龍類，不織布刷輥按不織布含磨料的不同又分為碳化硅，氧化鋁和純不織類。

尼龍針?biāo)⑤伒奶攸c(diǎn)是使用壽命長(zhǎng)，研磨效果適中，特別適用于線寬/線距（L/S）大于或等于8mil，銅箔厚度大于或等于35um條件下的PCB制造過(guò)程中的表面處理。

不織布刷輥的特點(diǎn)是研磨精細(xì)，所處理的銅箔表面粗糙度均勻、細(xì)致，從而能明顯提高光敏膜和阻焊膜的附著力，特別適用于線寬/線距小于或等于4mil，銅箔小于或等于35um 的PCB表面處理。

尼龍針?biāo)⒑筒豢椵伓加心苡糜诟赡づc綠油工序前處理的研磨，根據(jù)本人在工作中的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于各制程中刷輥中運(yùn)用與配置作了一些總結(jié)，愿與關(guān)心此問(wèn)題的朋友們一起討論研磨的問(wèn)題。

1）??鉆孔后去毛刺（PTH）

A． 目的：通過(guò)研磨法去除孔邊披鋒，孔內(nèi)鉆污及板件表面雜物、氧化物，為化學(xué)沉銅工序提供潔凈表面。

B． 要求：板面研磨后粗糙度要求合格即粗糙度控制在（2.0-—3.5um）,板面無(wú)嚴(yán)重劃痕，孔邊銅皮無(wú)起翹及孔邊無(wú)銅，披鋒去除良好，十倍鏡下無(wú)明顯披鋒，板面清潔無(wú)膠漬、氧化物。

C． 常見(jiàn)問(wèn)題：如果研磨不良或過(guò)度會(huì)造成板面明顯劃痕，板面氧化、雜物去除不凈，孔邊銅皮起翹及無(wú)銅、造成沉銅鍍層脫落或披鋒更加嚴(yán)重。

D．使用參數(shù)：2×240#+2×320#（sic）,磨痕：10±2mm，水破：15秒，粗糙度：1.5—3.5um

2) 干膜前處理（Dry Film）

A.目的：通過(guò)對(duì)板件面的研磨去除因沉銅或板電工序藥水過(guò)濾不足或其它原因造成的銅粒、銅瘤、銅絲從而得到均勻細(xì)致研磨板面，為貼膜提供良好的研磨效果。

B．要求：研磨后的板件面應(yīng)無(wú)氧化、雜物、水跡；粗糙度控制在1.5—3.0um，對(duì)于表面加工工藝，在電鍍銅錫金工藝時(shí)，粗糙度應(yīng)控制在1.5—2.5um，且銅面在10倍鏡下觀察無(wú)明顯劃痕，表面無(wú)明顯色差、研磨不均勻現(xiàn)象，并且根據(jù)客戶要求金面光亮度來(lái)配置刷輥。水膜試驗(yàn)達(dá)到15秒以上，孔邊無(wú)披鋒，研磨后的板存放在標(biāo)準(zhǔn)溫度及濕度環(huán)境下（即溫度20±2℃；濕度50±10%）3小時(shí)內(nèi)無(wú)氧化，孔邊銅切削耗損量合符要求。

C．常見(jiàn)問(wèn)題：如果研磨不良或研磨過(guò)度會(huì)導(dǎo)致綠油兩面陰陽(yáng)色，板面劃痕或拖尾現(xiàn)象。粗糙度不夠會(huì)收發(fā)綠油與銅面結(jié)合不良，焊盤熱風(fēng)整平、化學(xué)鎳金等表面加工工藝時(shí)引起甩綠油、滲鍍，不能滿足拉力及浸錫測(cè)試或者板面的水跡、氧化物、雜物等影響外觀。

D．使用參數(shù)：2×500#+2×600#（sic）,磨痕：10±2mm，粗糙度：1.5—2.5um,水破：15秒以上。

3）綠油前處理（Wet Film）

????A．目的：研磨板件表面來(lái)滿足綠油印刷所需的要求及效果。通過(guò)研磨去除板面氧化、雜物并形成一定粗糙度。

????B．要求：研磨后的板面無(wú)氧化、雜物、水跡；粗糙度控制在2.0左右。粗糙度應(yīng)無(wú)明顯波動(dòng)，研磨后的板面無(wú)色差，板面無(wú)可見(jiàn)劃痕。對(duì)精細(xì)線路板順著研磨方面放板，以免劃斷或劃傷線路；水膜試驗(yàn)達(dá)到15秒以上，存放在標(biāo)準(zhǔn)溫度及濕度環(huán)境下（即溫度20±2℃，濕度50±10%）3小時(shí)內(nèi)無(wú)氧化。注意高壓水洗壓力以免銅粉阻塞于線路間，造成短路。外觀均勻細(xì)致，無(wú)明顯拖尾；孔口銅磨損量要達(dá)到要求。

????C．常見(jiàn)問(wèn)題：如果研磨不良或研磨過(guò)度會(huì)導(dǎo)致綠油兩面陰陽(yáng)色，板面劃痕或拖尾現(xiàn)象。粗糙度不夠會(huì)引發(fā)綠油與銅面結(jié)合不良，焊盤熱風(fēng)整平、化學(xué)鎳金等表面加工工藝時(shí)引起甩綠油、滲鍍，不能滿足拉力及浸錫測(cè)試或者板面的水跡、氧化物、雜物等影響外觀。

D．使用參數(shù)：2×500#+2×600#（sic）,磨痕：10±2mm，粗糙度：1.5—2.5um,水破：15秒以上。

4）金手指前處理（Gold Finger）

A．目的：為金手指電鍍提供潔凈、無(wú)氧化的銅面；為電鍍金手指提供良好的電鍍條件。

B．要求：研磨的手指位應(yīng)無(wú)氧化、膠漬、在20倍鏡下無(wú)明顯劃痕，不要過(guò)度研磨以防手指位銅皮起翹、脫落及劃痕嚴(yán)重。

C．常見(jiàn)問(wèn)題：研磨過(guò)度會(huì)造成手指位金面粗糙，銅皮起翹、劃痕、滲鍍；研磨不良會(huì)造成金面氧化、金面星點(diǎn)露銅、金面粗糙、金面啞色、色差，不能滿足金面拉力及浸錫測(cè)試，金層脫落等缺陷。

D．使用參數(shù)：2×1000#+2×1200#（sic）

5）化學(xué)沉鎳金前處理

A．目的：通過(guò)研磨法去除所需要沉積鎳金的焊盤及IC腳、BGA位上的氧化物、雜物，或因防焊工序顯影不凈殘留的化學(xué)溶劑，為下一步沉鎳金提供所需潔凈、均勻、細(xì)致的銅面。

B．要求：通常在制作流程上都是先印刷阻焊后沉鎳金工藝，因此需要考慮到不能擦花阻焊面，粗糙度不能過(guò)高，氧化層、雜物、殘留化學(xué)溶劑等去除干凈，在選擇刷輥配置時(shí)就需要兩者兼顧。因?yàn)槌练e鎳金層低于阻焊層，所以此類表面處理只能選擇有彈性的尼龍針?biāo)ⅲ紤]到磨料對(duì)阻焊層的攻擊，建議將板進(jìn)行UV光固化處理，以提高阻焊層硬度，不會(huì)輕易擦花。

C．常見(jiàn)問(wèn)題：首先是刷輥目數(shù)及操作時(shí)參數(shù)選擇不當(dāng)對(duì)阻焊面造成擦花、無(wú)光澤、滲渡及不能滿足阻焊拉力與浸錫測(cè)試；或者粗糙度過(guò)高而造成金面粗糙。如果因刷輥目數(shù)太小及磨痕過(guò)窄對(duì)板面研磨不良，因板面氧化層、殘留溶劑雜物、膠漬等會(huì)造成金面粗糙、金面露星點(diǎn)銅，金面雜物、鍍層脫落、漏鍍等缺陷。

D．使用參數(shù)：2×1000#+2×1200#（sic）,磨痕：8±2mm，粗糙度：1.5—2.0um

6）層壓后去除黑化層及盲孔多余樹(shù)脂/絲印后去除埋孔多余樹(shù)脂及孔口整平。

???? A．目的：通過(guò)高切削研磨刷輥去除用層壓法制作盲孔板或用絲印法工藝制作埋孔板時(shí)孔內(nèi)溢出多狡樹(shù)脂，以達(dá)到板面與孔口平整度，滿足后工序的制作要求及盲埋孔特性。

B． 要求：研磨后的盲孔（Blind via）、埋孔（Buried via）孔口平整，孔邊無(wú)剩余膠漬，黑化層去除干凈，為保證層壓及基板的凹痕內(nèi)黑化層去除干凈，最好將板過(guò)微外蝕處理?？卓诩氨砻驺~層切削耗損量合符要求（即孔口：1—2um左右，銅面：0.5—1um左右）銅層研磨均勻、細(xì)致；要求刷輥平整度及機(jī)器狀況良好。

C．常見(jiàn)問(wèn)題：刷輥切削力過(guò)大或過(guò)小造成孔邊樹(shù)脂去除不盡，黑化層去除不盡，孔口銅切削過(guò)多或孔口無(wú)銅，板面凹痕內(nèi)黑點(diǎn)，磨痕不均造成樹(shù)脂去除不均勻，銅耗損不均勻，局部孔口及板面無(wú)銅。

D．使用參數(shù)：盲孔：2×320#（hard c3）+2×320#（hard c3）+2×600#(hard c3)+2×600#,磨痕：8-10mm,

埋孔：2×240#（hard c3）+2×240#（hard c3）+2×240#(hard c3)+2×600#,磨痕：8-10mm,

7）層壓用不銹鋼板雜物及殘留樹(shù)脂去除

??????A．目的：通過(guò)研磨法去除層壓后殘留在鋼板上的膠漬、樹(shù)脂，雜物以達(dá)到潔凈、平整的效果，滿足層壓時(shí)的品質(zhì)要求。

???? B．要求：層壓制作時(shí)高溫高壓導(dǎo)致樹(shù)脂溢流到鋼板上，或者是介質(zhì)物上的雜物及膠漬會(huì)造成板面凹點(diǎn)、凹痕、起皺等缺陷給后期制作帶來(lái)困難；嚴(yán)重的會(huì)造成產(chǎn)品報(bào)廢。所以研磨后的鋼板要平滑、潔凈、10倍鏡下無(wú)明顯劃痕及顆粒狀。

????C．常見(jiàn)問(wèn)題：樹(shù)脂及雜物去除不盡，將會(huì)造成板面凹痕、凹點(diǎn)嚴(yán)重影響后期生產(chǎn)制作的合格率。鋼板劃痕嚴(yán)重，同時(shí)造成板面凹痕，銅層穿孔層致露基材，對(duì)板的阻抗值亦有一定影響。

????D．使用參數(shù)：高切削不織布刷輥：2×320#+2×320#+2×600#+2×600#

?? 作者:??馬朝春

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