作者
Author
Simon Khesin
任 Schmoll Maschinen GmbH 公司大客户经理。
在制造多层板的过程中,压合工艺会自然产生多余的树脂,称为毛边(flash),这些树脂被挤出并沿 PCB 面板边缘固化。
虽然毛边的一致性和尺寸能为工艺工程师提供有关压合参数的重要信息,但在后续的制造工序开始之前,必须彻底去除这些毛边。
图1:去除毛边前的多层面板
行业常常忽视面板边缘的形状和质量,但它们会直接影响最终产品的良率和操作安全性:
• 设备保护:
锋利、不平整或带毛刺的面板边缘可能会损坏昂贵设备(如干膜贴合机)的压合滚轮,导致高额的维护成本和设备停机时间。
• 电镀污染:
带有毛刺的边缘可能在电镀工艺中造成污染。这些未牢固附着的微小铜屑或树脂颗粒可能脱落并掉入电镀液中,导致电镀参数异常及电镀液污染。
• 基准点精度:
如果后续工艺依赖面板边缘确定基准点的位置,那么任何残留的毛边或粗糙的边缘轮廓都可能影响后续工艺的定位精度。
• 操作员安全:
锋利的边缘会带来直接的人身安全隐患,在人工搬运或操作过程中可能导致人员受伤。
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因此,在层压之后系统性地去除毛边及精确成型面板板边缘,是那些注重质量与稳定生产制造商的重要步骤。
可能的去除毛边方法
表1列出了几种用于去除毛边并形成板边形状的方法。
表1:层压工艺后去除毛边的方法
探讨解决方案
在考虑不同去毛边工艺方案时,应重点关注最大化效率和整合定位数据:
• 铣削:
铣削机可以完成切割毛边。
• 独立式CCD毛边切割/铣边:
已有包括基于CCD闪切割设备的成熟方案。若该设备布置在X射线定位工序之后,可精确利用已钻孔进行对位,相对于内层图形,确保高精度完成后续闪切割工序。
• 在线一体化毛边切割/铣边:
此方案将闪切割设备与X射线钻孔机直接联机,实现系统集成,消除中间搬运环节,从而可优化从定位到闪切割的整体流程。
• 配有小型X射线源的独立式闪切割设备:
该方案可在闪切割设备中直接集成小型专用X射线源,使设备能够在无需依赖预钻孔的情况下完成图形对准,从而在工艺流程的早期阶段完成闪切割操作,提升灵活性和加工速度。
• 高产量毛边切割/铣边设备:
该设备应具备极高的运行速度与一体化的功能设计。系统采用裁切切割机构结合高精度铣削装置,可实现快速且全面的面板精加工。裁切机构用于闪切割,铣削刀则可在 30 秒内完成边缘倒角与圆角处理。
如果工艺中包含销钉层压,该设备的优势在于能够在同一工序中去除销钉层压孔毛刺。这种集成功能可确保后续工序的最佳加工质量,无需额外的人工处理步骤。
形成边缘形状的方法
例如,有一台配备X射线源的设备。该设备去除毛边工艺之精妙,体现在其专门设计的切割工具以及与之同步的设备功能上。
由一把专用工具在一次加工中完成去除毛边、倒角以及圆角的全过程。该工具具有特有的形状,能够高效地破碎毛边,将其转化为细微的粉尘颗粒,而非大片碎屑,从而最大限度地降低后续电镀液的污染风险。
同时,该工具还能形成干净的倒角边缘,并在最后的倒角过程中使边角圆滑。
图2:毛边切割设备使用的铣削工具
图3:切割毛边后的多层板
图4:切割毛边后的多层板一角
由厚度测量装置控制整台设备的运行,该装置能够在切割点精确测量面板厚度。
这种补偿机制可确保切削工具始终相对于实际面板厚度进行一致的切割,从而最大限度地减少厚度差异,并最大化最终边缘形状的精度,这对于保持一致的产品质量非常重要。
总结
高端 PCB 制造的成功往往取决于那些看似微小且“不可见”的工艺细节。虽然小批量生产商可能难以投入资金购买专用的毛边切割/铣边系统,但对于中型及高端生产线而言,这是一项必要的投资。投资于精密的毛边去除系统,就是在为产品良率与工艺稳定性投资。
最终,PCB 制程的结果会受到多种因素的影响:设备、工艺、材料、操作员、工艺工程师、辅助化学药水、工具、环境条件等。
通过持续改进这些因素,企业可以逐步提升整体质量——以微米为单位不断提高精度,稳步提升工艺稳定性与产品良率。贵公司是否已制定了下一步工艺改进计划?
以上为电子首席情报官合作伙伴(部分)
排序不分先后

