1、 Copyright 2010, 3M. 版权所有 . 可供外部使用 新型 PCB 磨刷研磨技术介绍3M 中国有限公司工程师 叶东泉 周健平关键词：PCB，磨刷，不织布， 3M，FH摘要：不织布磨刷和尼龙针刷是目前 PCB 生产过程中磨板流程主要使用的磨刷，但这两种产品都存在一些缺点，本文将介绍一款市场上用于去毛刺和干膜前处理的新产品，该产品能更好地满足客户的需求。Key word: PCB, brush, nonwoven , 3M, FHAbstract: Currently, nonwoven brush and Nylon brush are the two most popular
2、abrasive brushes for PCB manufacture industry. However, two brushes have some defect more or less. In this article, we will introduction a new product which applies for deburr and cleaning before dry film. The product could better satisfy customers demand. 1.0 前言：我们都知道，多层 PCB 板制造流程中一般都有几道磨板工序，包括绿油前处
3、理，外层干膜前处理，去毛刺，塞孔树脂去除。对于绿油前处理和干膜前处理，磨板的目的是清洁表面以及粗化铜表面，对于去毛刺和去除塞孔树脂，制造商更多的是考虑磨刷的切削性能。所以，选择合适，性价比高的磨刷来达到最佳的研磨效果对 PCB 制造商来说是非常重要的。下面，我们就市场上的磨刷种类作简单分析，以及为大家介绍一款市场上的新产品。2.0 磨刷应用分析：上面提到的几个磨板流程，根据对切削力的不同要求，目前制造商可选择使用尼龙针刷，不织布磨刷和陶瓷刷子来满足不同的需求。更 强切 削 力较 弱切 削 力 干 膜 前 处 理绿 油 前 处 理 去 毛 刺5 um, 10 um, 20 um 去 塞 孔 树
4、脂更 强切 削 力较 弱切 削 力 尼 龙 针 刷 不 织 布 磨 刷 砂 带陶 瓷 磨 刷图 1正如图 1 所示，不同类型的磨刷具有特定的应用范围，如陶瓷磨刷和砂带因其具有坚硬的磨料，特别用于去除坚硬的塞孔树脂；尼龙针刷因为切削力比较弱，所以一般用于绿油前处理以及外层干膜前处理。尼龙针刷一般只可以去除轻微毛刺，如果毛刺较粗，则需要多次磨板，这样既降低尼龙针刷寿命，又Copyright 2010, 3M. 版权所有 . 可供外部使用 浪费宝贵的产能。相比而言，不织布磨刷的应用范围较广，它既可以作为去除塞孔树脂的后道修补，也可以在绿油前对板面作强力的去氧化清洁以及粗化铜表面。然而，不织布磨刷除了
5、切削力不及陶瓷磨刷，因而无法替代陶瓷磨刷外，和尼龙针刷相比，也有致命的缺点：1：较容易产生塞孔问题图 22：寿命较短，使用成本高当然，和尼龙针刷相比，不织布磨刷的优点也是很明显的1：均匀一致的表面效果2：较强的切削能力，磨板效率高那么，对于外层干膜前处理，去毛刺这两个主要的磨板流程，有没有一种磨刷能集合不织布磨刷以及尼龙针刷的优点，成为最适合在以上两个磨板流程应用的刷子呢？下面，为您介绍市场上一款新的磨刷：3M 公司的 FH 磨刷3.0 FH 磨刷结构分析：3M 公司的 FH 磨刷拥有多项技术专利。简单来说，它通过特殊的注塑工艺，令研磨片产生特别的切削力，并且不会有任何纤维碎屑掉落，没有塞孔的
6、潜在危险。图表 1 是关于 FH 磨刷的特点，优势，好处的小结：特 点 优 势 好 处独 特 的 Bristle 增 强 产 品 耐 压 力碟 片 设 计 提 高 切 削 力研 磨 过 程 不 产 生大 颗 碎 屑 消 除 碎 屑 塞 孔 隐 患拥 有 更 长 的 寿 命 节 省 客 户 成 本客 户 使 用 FH不 需 要 更 换 现 有 机 器FH可 以 与 不 织 布 磨 刷 搭 配 使 用减 少 干 膜 脱 落 的 问 题提 高 贴 干 膜 的 良 品 率提 高 生 产 效 率具 有 与 不 织 布 磨 刷 相 同的 尺 寸与 主 流 磨 板 机 相匹 配Bristle碟 片 分 布
7、均 匀 一致 获 得 更 佳 的 表 面一 致 性 效 果Copyright 2010, 3M. 版权所有 . 可供外部使用 图表 1因为 FH 磨刷具有如此独特的结构特点，所以，它是一款集合了不织布磨刷和尼龙针刷各自优点的新型的 PCB 磨刷。不织布磨刷 尼龙磨刷 FH 磨刷+ 较好的切削力一致的表面效果易塞孔寿命短不塞孔寿命长低切削力不一致的表面效果不塞孔寿命长较好的切削力一致的表面效果图 3下图 4 是在同样测试条件下得到的切削力数据。在切削力方面， FH 磨刷切削力比不织布磨刷稍弱，但比尼龙针刷强。图 4Copyright 2010, 3M. 版权所有 . 可供外部使用 更 强切 削
8、力较 弱切 削 力 FH 磨 刷尼 龙 针 刷 不 织 布 磨 刷 砂 带陶 瓷 磨 刷图 5FH 磨刷的切削力来源于其坚实的 Bristle 碟片，碟片高速旋转产生切削力。另外，均匀的矿砂令铜板表面效果更一致，更适合在研磨后热贴干膜。3.0 FH 磨刷流程应用分析根据上面的分析，我们知道了 FH 磨刷具有不塞孔，一致的表面处理效果，较好的切削力这些优点，它最适合应用在去毛刺以及外层前处理这两个流程。下图 6 是用 FH 磨刷去毛刺效果图图 6而对于外层干膜前处理的磨板流程，我们更多的是考虑到磨板后，铜面的表面一致性效果。假如铜面的表面粗糙度不均匀，容易造成渗镀问题，为下工序带来麻烦和报废的潜
9、在危险。下图 7 是在显微镜下面， FH 磨刷和尼龙针刷的研磨效果比较图。Copyright 2010, 3M. 版权所有 . 可供外部使用 图 7从图中可看到，FH 磨刷的表面一致性效果比尼龙针刷要好另外，前面提到，不织布磨刷在磨板过程中容易造成塞孔问题。这是因为随着研磨的进行，不织布和树脂的碎屑混合物会因损耗而掉落，然后造成塞孔。然而，FH 磨刷的结构独特，矿砂均匀植入压缩的 Bristle 碟片上，所以，随着研磨的进行，掉下来的只是矿砂的细小碎屑，这些矿砂碎屑的直径只有不织布碎屑的十分之一或者更小，所以说，FH 磨刷在研磨过程中不会造成塞孔。图 8既然具有如此多的优点，那么 FH 磨刷在
10、流程应用上的一般参数是什么呢？ 磨刷转速：1800-2000 rpm 进板速度：3.0-5.0 m/min 压力： 1.5-2.0 A当然，根据实际应用以及 PCB 的表面状况，可以适当调整进板速度以及压力。比如，对于毛刺较大的板，建议进板速度为 3.0 m/min, 压力调整为 2.0 Copyright 2010, 3M. 版权所有 . 可供外部使用 A。为了满足客户对不同切削力的要求，3M 公司为 FH 磨刷提供两种粒度：即240和 400。在长度方面提供 3 种长度：610mm, 640mm 以及 710mm。 在去毛刺以及干膜前处理流程，我们推荐使用 6 头机器，前四头使用 FH 240磨刷，后面两头使用 FH 400磨刷。4.0 综述3M 公司的 FH 磨刷，主要针对 PCB 生产流程的去毛刺以及外层干膜前处理应用。在这两个流程的应用方面，FH 磨刷具备了不织布磨刷以及尼龙针刷的优点，是该流程的最佳解决方案。尤其在解决塞孔问题方面，FH 磨刷具有无可比拟的优点，可以为客户完全解决碎屑塞孔的担忧。
