表面粗糙度改善课件

1、铜面粗糙度改善计划制 定：王洋洋审 核：日 期：2005.12.25全成信電子（深圳）有限公司 全成信電子（深圳）有限公司 一.铜面粗糙度基本知识 1.研磨刷辊的种类 a.在PCB制造过程中用到的研磨刷辊按功能可分为两类： 研磨刷辊和清洗刷辊。 b.研磨刷辊按材质可分为四类： 尼龙针刷辊、不织布刷辊、陶瓷刷辊和高切削刷辊 全成信電子（深圳）有限公司 c.尼龙针刷辊按制造工艺的不同又分为： 钢带缠绕式、编织式、开槽嵌入式、圆孔嵌入式和胶板 植入式五种 d.刷辊按刷丝含磨料不同又分为： 碳化硅(SiC)磨料类、氧化铝(AO)磨料类和纯尼龙/纯不 织布类。 e.按粒度分布范围，可分为： 60#、80

2、#、100#、120#、150#、180#、240# 320#、400#、500#、600#、800#、1000# 1200#、1500#全成信電子（深圳）有限公司 f.尼龙针刷的特点是使用寿命长，研磨效果适中，特别适用 于线宽/线距=8mil，铜箔厚度=1oz条件下的PCB的表 面处理。g.不织布刷辊按制造工艺不同分为： 辐射状(Flap type)，圆片状(Disk type)和整体海棉状 (Sponge type)三类。全成信電子（深圳）有限公司 h.不织布刷辊的特点是研磨精细，所处理的表面粗糙度 均匀一致，从而能明显提高光敏膜和绿油膜的附着力， 特别适用于线宽/线距=4mil，铜箔厚度

3、=1oz的 PCB的制造。在钻孔后去毛刺(burr)去除、光敏膜前 处理和绿油(防焊)前处理领域有其卓越的表现。i.表面粗糙度Ra、Rz、Rt的定義： 1）.轮廓算术平均差Ra 在取样长度内轮廓偏距绝对值的算术平均值。全成信電子（深圳）有限公司 2）.微观不平度十点高度Rz 在取样长度内5个最大的外轮廓高峰的平均值与5个最大的轮廓谷 深的平均值之和。 其中 ypi-第i个最大的轮廓谷峰高, yvi-第i个最大的外轮廓谷深。全成信電子（深圳）有限公司 3）.轮廓峰谷高度Rt 在取样长度内轮廓峰顶线和轮廓谷底线之间的距离。j.研磨刷輪的目數定義：所谓目数，是指刷丝内所含磨料的粒度或粗细度，一般定义

4、是指在1英寸（inch）*1英寸（inch）的面积内有多少个网孔数，即筛网的网孔数，磨料能通过该网孔即定义为多少目数：如320目，就是该磨料能通过1inch*1inch内有320个网孔的筛网。以此类推，目数越大，说明磨料粒度越细，目数越小，说明磨料粒度越大。全成信電子（深圳）有限公司 k.表面粗糙度測試方法和判定數值：经刷磨轮研磨后的铜皮表面是一个凸凹不平的表面，用电镜可以看出明显的磨痕。表面粗糙度测试方法就是一种将一个截面上的凸凹不平展示为一种如下曲线的直观测试技术： 如图所示，Rz表示在取样长度内5个最大轮廓峰高的平均值与5个最大的轮廓谷深的平均值之和。全成信電子（深圳）有限公司 表1.

5、研磨后表面粗糙度标准值 钻孔后去毛刺 光敏膜/干膜前处理 防焊（绿油）前处理 2.03.5um 1.53.0um 1.52.5um （ 注：以上數據待研究確認） 在PCB制造的各道工序上，表面粗糙度太小会导致镀层、干膜或防焊层附着力不够造成脱皮、剥离或甩油情况，而过大则会造成表面不平、干膜气泡和防焊层外观不良等缺陷，因此建议选择刷磨轮供应商并仔细控制刷板机电流、传送速度等关键参数，在磨痕试验和水破试验OK的前提下，一定要使表面粗糙度处于上述表1的控制范围内。 全成信電子（深圳）有限公司 二.銅面粗糙度改善計劃： a.研磨刷辊“狗骨头”现象产生的原因及其对策 不论是尼龙针刷辊或者是不织布刷辊在现

6、场的使用过程中，如果操作或配置不当，时常会出现行业内人士所说的“狗骨头”或“哑铃状”两头大现象。如上图所示！ 这种现象的出现，一种直接损失就是刷辊寿命变短，另一种情况就是放板位置刚好在“狗骨头”端部时刷板效果肯定不好！ 现场观察分析，发现产生这种现象的主要原因有以下几个方面： 1、操作方面：放板不均匀或总在中间放板时就会出现这种现象。 2、配置刷辊：有些设备的传送宽度和刷辊宽度配合要求刷辊的有效长度不超过传送宽度，这就要求对配置的刷辊作特殊的“削边”处理。 3、设备方面：由于设备上背压轮的长期磨损，严重时既是刷辊表面平整，作出的磨痕仍然表现出“狗骨头”现象。全成信電子（深圳）有限公司 4、工艺

7、方面：长期不整刷，由于不完全均匀放板的长期积累，也会出 现“狗骨头”现象。 根据以上产生“狗骨头”现象的原因，采取以下对策来加以克服： 1、操作方面：尽量选用自动左右放板机，放板宽度一定要调整合理。若采用人工放板，操作工人一定要严格按照要求左右放板，并紧贴左右挡板。这对提高刷辊寿命肯定有用！ 2、配置刷辊：应按照放板宽度或传送宽度确定刷辊有效宽度而做特殊“削边”处理！ 3、设备方面：及时更换已磨损的背压轮。 4、工艺方面：应建立每班检查磨痕的制度，每一班用整刷板整修刷辊，直至磨痕OK后再刷板。全成信電子（深圳）有限公司 b.研磨刷辊的使用方法： 1 请按刷辊端面或内孔上的转向标志正确地安装刷辊

8、。 2 刷辊安装在刷板机上时，必须使刷面成水平状态。 3 请按设备制造商的要求安装刷辊并遵循相应的安全规范。 4 未安装好刷辊之前，不要除去保护膜以防弄脏刷辊。 5 刷辊启动使用前，务必先打开水源开关喷水。并注意经常检查喷 嘴，以保证冷却水的充足 供应，这对减少尼龙污染塞孔和降低刷 辊磨损十分重要！另外，请选用合适的喷嘴，使喷出的水面整个 地覆盖刷辊面。（参见图1） ）。图1：标准冷却水喷淋图全成信電子（深圳）有限公司 6 请注意：一定要控制水温35C，水压在28Kg/cm 之间！这 对保证研磨效果十分重要！ （具體參數需驗証） 7 放置一基板在刷辊正上（下）方，基板不动，启动刷辊，此时刷 辊

9、与基板接触的磨痕宽应在816mm之间。 （具體參數需驗証） （见图2)图2：OK磨痕8 请定期检查刷辊及其背压轮，并及时更换磨损严重的背压轮。 刷辊与背压轮间不平行会导致图3所示的磨痕缺陷。(见图3）图3：刷辊间不平行磨痕全成信電子（深圳）有限公司 9 随意加大刷辊压力会弄脏刷辊，导致背压轮过快磨损和尼龙纤 维破坏孔边。当刷轮表面状况不良时，会出现如图4所示的不 OK磨痕，此时选用整刷板对其进行整修图4：不OK磨痕10 传送速度太慢时，小心过分研磨板面。11 放板时要掌握这样的技巧，即在传送轮宽度方向上左、右均 匀地放板，这样不仅会减少刷辊磨损，同时肯定能增加刷辊 和背压轮的寿命。全成信電子（

10、深圳）有限公司 c.维护方法：1、何时需要整修刷辊？ 1.1 在24小时连续使用刷辊的情况下，每天对 刷辊进行一次整修， 或当发现刷辊表面凹凸不平，圆度、直线度不好、磨刷效果不 良、特别是磨痕宽度、亮度明显不合格时，就必须对刷辊进行 整修。 1.2 其它一般情况下，当刷辊使用过一段时间后，若使用者置放 板子不均匀，刷轮表面会磨损成不平状，出现如图4所示的不 OK磨痕，此时刷辊就必须要整修。2、怎样对刷辊进行整修？ 全成信電子（深圳）有限公司 2.1 选用整刷板的宽度与刷辊的长度相对应，以保证整修到整个刷辊表面。2.2 用刷板机传送系统将整刷板传送到两刷的正上（下）方如图1所示，然后 关闭传送系

11、统电机开关。（图1：刷辊整修示意图）2.3 打开喷水系统开关，调整刷辊压力系统，使压力处于最小位置，启动刷辊，使其达到正常转速，再调整刷辊压力到80%最大压力处，保持一定时间to后关闭刷辊转动电机开关。2.3.1 对不织布刷辊 ： to=1-5分钟2.3.2 对尼龙针刷辊 ： to=10-60分钟2.4 调整刷辊压力系统到最小压力处。全成信電子（深圳）有限公司 2.5 启动传送系统，使整刷板从该组刷辊上（下）传送至下一组刷辊 或直接传送出刷板机。 2.5.1 若有两组刷辊当整刷板走到下一组刷辊上（下）后再重复 2.2-2.5步骤。2.6 检查整修后的刷辊表面应平整、一致。2.7 进一步可用磨痕

12、法检查整修后的刷辊是否OK：磨痕应是一条宽带 约816mm宽的均匀一致的亮带。 （具體參數需驗証）2.8 这样就完成了的刷辊的整修。之后先磨刷几块报废板试刷，记录 OK后再进行正常的批量磨刷。全成信電子（深圳）有限公司 d.參數驗証： 1.研磨後表面粗糙度標準確立（通過對其波形研究）： a.鑽孔後去毛刺表面粗糙度標準確立 b.光敏膜/幹膜前處理表面粗糙度標準確立 c.防焊（綠油）前處理表面粗糙度標準確立 2.磨刷水溫及水壓參數確立 3.磨痕寬參數確立 4.整刷時間確立 5.刷輥壽命確立注：以上完成時間：2006.1.31全成信電子（深圳）有限公司 e.生产线铜面粗糙度现况：1.电镀旧线去毛刺前

13、处理Rz： max：2.514 min：1.451如上图示,上下铜面粗糙度相差较大全成信電子（深圳）有限公司 2.新电镀线去毛刺前处理Rz： max：3.156 min：1.545如上图示,上下铜面粗糙度相差较大全成信電子（深圳）有限公司 3.干膜前1处理Rz： max：2.517 min：1.858如上图示,上下铜面粗糙度相差较大全成信電子（深圳）有限公司 4.干膜前2处理Rz： max：2.97 min：1.959如上图示,上下铜面粗糙度相差较大全成信電子（深圳）有限公司 5.干膜3前处理Rz： max：1.975 min：1.656如图所示，此线Rz相对较稳定。全成信電子（深圳）有限公司 6.防焊2#前处理线Rz： max：2.131 min：1.514如上图示,上下铜面粗糙度相差较大全