浅谈PCB制程中研磨刷辊的使用方法

在PCB制程中用到的研磨刷辊按功能可分为两类，即研磨刷辊和清洗刷辊，按使用材质又分为尼龙针刷辊，不织布刷辊和陶瓷刷辊三大灯，它们在使用上各有特点。

尼龙针刷辊按尼龙针刷丝含含磨料不同又分为碳化硅（sic）磨料类，氧化铝 (ao) 磨料类和纯尼龙类，不织布刷辊按不织布含磨料的不同又分为碳化硅，氧化铝和纯不织类。

尼龙针刷辊的特点是使用寿命长，研磨效果适中，特别适用于线宽/线距（L/S）大于或等于8mil，铜箔厚度大于或等于35um条件下的PCB制造过程中的表面处理。

不织布刷辊的特点是研磨精细，所处理的铜箔表面粗糙度均匀、细致，从而能明显提高光敏膜和阻焊膜的附着力，特别适用于线宽/线距小于或等于4mil，铜箔小于或等于35um 的PCB表面处理。

尼龙针刷和不织辊都有能用于干膜与绿油工序前处理的研磨，根据本人在工作中的经验，对于各制程中刷辊中运用与配置作了一些总结，愿与关心此问题的朋友们一起讨论研磨的问题。

1）  钻孔后去毛刺（PTH）

A． 目的：通过研磨法去除孔边披锋，孔内钻污及板件表面杂物、氧化物，为化学沉铜工序提供洁净表面。

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）,板面无严重划痕，孔边铜皮无起翘及孔边无铜，披锋去除良好，十倍镜下无明显披锋，板面清洁无胶渍、氧化物。

C． 常见问题：如果研磨不良或过度会造成板面明显划痕，板面氧化、杂物去除不净，孔边铜皮起翘及无铜、造成沉铜镀层脱落或披锋更加严重。

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

2) 干膜前处理（Dry Film）

A.目的：通过对板件面的研磨去除因沉铜或板电工序药水过滤不足或其它原因造成的铜粒、铜瘤、铜丝从而得到均匀细致研磨板面，为贴膜提供良好的研磨效果。

B．要求：研磨后的板件面应无氧化、杂物、水迹；粗糙度控制在1.5—3.0um，对于表面加工工艺，在电镀铜锡金工艺时，粗糙度应控制在1.5—2.5um，且铜面在10倍镜下观察无明显划痕，表面无明显色差、研磨不均匀现象，并且根据客户要求金面光亮度来配置刷辊。水膜试验达到15秒以上，孔边无披锋，研磨后的板存放在标准温度及湿度环境下（即温度20±2℃；湿度50±10%）3小时内无氧化，孔边铜切削耗损量合符要求。

C．常见问题：如果研磨不良或研磨过度会导致绿油两面阴阳色，板面划痕或拖尾现象。粗糙度不够会收发绿油与铜面结合不良，焊盘热风整平、化学镍金等表面加工工艺时引起甩绿油、渗镀，不能满足拉力及浸锡测试或者板面的水迹、氧化物、杂物等影响外观。

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

3）绿油前处理（Wet Film）

    A．目的：研磨板件表面来满足绿油印刷所需的要求及效果。通过研磨去除板面氧化、杂物并形成一定粗糙度。

    B．要求：研磨后的板面无氧化、杂物、水迹；粗糙度控制在2.0左右。粗糙度应无明显波动，研磨后的板面无色差，板面无可见划痕。对精细线路板顺着研磨方面放板，以免划断或划伤线路；水膜试验达到15秒以上，存放在标准温度及湿度环境下（即温度20±2℃，湿度50±10%）3小时内无氧化。注意高压水洗压力以免铜粉阻塞于线路间，造成短路。外观均匀细致，无明显拖尾；孔口铜磨损量要达到要求。

    C．常见问题：如果研磨不良或研磨过度会导致绿油两面阴阳色，板面划痕或拖尾现象。粗糙度不够会引发绿油与铜面结合不良，焊盘热风整平、化学镍金等表面加工工艺时引起甩绿油、渗镀，不能满足拉力及浸锡测试或者板面的水迹、氧化物、杂物等影响外观。

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

4）金手指前处理（Gold Finger）

A．目的：为金手指电镀提供洁净、无氧化的铜面；为电镀金手指提供良好的电镀条件。

B．要求：研磨的手指位应无氧化、胶渍、在20倍镜下无明显划痕，不要过度研磨以防手指位铜皮起翘、脱落及划痕严重。

C．常见问题：研磨过度会造成手指位金面粗糙，铜皮起翘、划痕、渗镀；研磨不良会造成金面氧化、金面星点露铜、金面粗糙、金面哑色、色差，不能满足金面拉力及浸锡测试，金层脱落等缺陷。

D．使用参数：2×1000#+2×1200#（sic）

5）化学沉镍金前处理

A．目的：通过研磨法去除所需要沉积镍金的焊盘及IC脚、BGA位上的氧化物、杂物，或因防焊工序显影不净残留的化学溶剂，为下一步沉镍金提供所需洁净、均匀、细致的铜面。

B．要求：通常在制作流程上都是先印刷阻焊后沉镍金工艺，因此需要考虑到不能擦花阻焊面，粗糙度不能过高，氧化层、杂物、残留化学溶剂等去除干净，在选择刷辊配置时就需要两者兼顾。因为沉积镍金层低于阻焊层，所以此类表面处理只能选择有弹性的尼龙针刷，考虑到磨料对阻焊层的攻击，建议将板进行UV光固化处理，以提高阻焊层硬度，不会轻易擦花。

C．常见问题：首先是刷辊目数及操作时参数选择不当对阻焊面造成擦花、无光泽、渗渡及不能满足阻焊拉力与浸锡测试；或者粗糙度过高而造成金面粗糙。如果因刷辊目数太小及磨痕过窄对板面研磨不良，因板面氧化层、残留溶剂杂物、胶渍等会造成金面粗糙、金面露星点铜，金面杂物、镀层脱落、漏镀等缺陷。

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

6）层压后去除黑化层及盲孔多余树脂/丝印后去除埋孔多余树脂及孔口整平。

     A．目的：通过高切削研磨刷辊去除用层压法制作盲孔板或用丝印法工艺制作埋孔板时孔内溢出多狡树脂，以达到板面与孔口平整度，满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，孔边无剩余胶渍，黑化层去除干净，为保证层压及基板的凹痕内黑化层去除干净，最好将板过微外蚀处理。孔口及表面铜层切削耗损量合符要求（即孔口：1—2um左右，铜面：0.5—1um左右）铜层研磨均匀、细致；要求刷辊平整度及机器状况良好。

C．常见问题：刷辊切削力过大或过小造成孔边树脂去除不尽，黑化层去除不尽，孔口铜切削过多或孔口无铜，板面凹痕内黑点，磨痕不均造成树脂去除不均匀，铜耗损不均匀，局部孔口及板面无铜。

D．使用参数：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）层压用不锈钢板杂物及残留树脂去除

      A．目的：通过研磨法去除层压后残留在钢板上的胶渍、树脂，杂物以达到洁净、平整的效果，满足层压时的品质要求。

     B．要求：层压制作时高温高压导致树脂溢流到钢板上，或者是介质物上的杂物及胶渍会造成板面凹点、凹痕、起皱等缺陷给后期制作带来困难；严重的会造成产品报废。所以研磨后的钢板要平滑、洁净、10倍镜下无明显划痕及颗粒状。

    C．常见问题：树脂及杂物去除不尽，将会造成板面凹痕、凹点严重影响后期生产制作的合格率。钢板划痕严重，同时造成板面凹痕，铜层穿孔层致露基材，对板的阻抗值亦有一定影响。

    D．使用参数：高切削不织布刷辊：2×320#+2×320#+2×600#+2×600#

   作者:  马朝春

   (珠海镇东有限公司)