周海光 尹 超 鄧 輝

（勝宏科技（惠州）股份有限公司，廣東 惠州 516211）

0 前言

印制電路板（PCB）的制造工藝隨著電子設(shè)備的高功能化和小型化而飛速發(fā)展，對PCB產(chǎn)品的可靠性提出更高的要求。受鉆孔效果、板材選擇、電鍍參數(shù)等因素的影響，PCB電鍍后極易出現(xiàn)品質(zhì)問題，其中孔內(nèi)毛刺是最常見問題之一。本文從鉆孔參數(shù)設(shè)定、板材選擇以及電鍍前磨板條件選擇分別進(jìn)行測試，得出影響孔內(nèi)毛刺的主要因素。

1 現(xiàn)狀分析

成品PCB孔內(nèi)經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)毛刺、毛刺，產(chǎn)生的過程簡易分析如下：鉆孔后產(chǎn)生的孔口銅毛刺，被后續(xù)加工磨平延伸入孔內(nèi)?？字忻虨椴ＡЮw維拉扯出，銅瘤為塞孔樹脂進(jìn)入PTH（金屬化孔）內(nèi)，金相切片如圖1所示。

圖1 鉆孔披鋒、毛刺切片

2 DOE（試驗(yàn)設(shè)計(jì)）改善方案

2.1 第一階段DOE驗(yàn)證

（1）針對切片所解析的不良的缺陷，組織DOE驗(yàn)證變更鉆孔條件，抓取最佳參數(shù)，見表1所示。

表1 DOE方案設(shè)計(jì)表

（2）第一階段鉆孔方案DOE改善驗(yàn)證見表2所示。

表2 第一階段DOE方案與驗(yàn)證結(jié)果表

（3）第一階段對鉆孔生產(chǎn)參數(shù)、條件進(jìn)行DOE改善驗(yàn)證結(jié)果圖例見圖2、圖3所示。

圖2 方案1-6的孔圖例

圖3 方案7-13的孔圖例

（4）方案7-13小結(jié)：此7個(gè)方案鉆孔后、磨板前，目視孔口整體上均無毛刺、毛刺異常，采用20倍放大鏡檢查結(jié)果如圖4所示。

圖4 第一階段DOE方案7-13鉆孔后孔口示意圖

（5）DOE方案14-17改善驗(yàn)證結(jié)果如圖5所示。

圖5 第一階段DOE方案14-17鉆孔后孔口示意圖

（6）第一階段對鉆孔生產(chǎn)參數(shù)、條件進(jìn)行DOE改善驗(yàn)證小結(jié)見表3所示。

表3 第一階段DOE試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)

小結(jié)：所有條件均不能徹底改善毛刺不良問題，其中調(diào)整進(jìn)刀速1.0 m/min，鉆孔毛刺不良率為7.5%，測試效果是最優(yōu)的。

2.2 第二階段DOE驗(yàn)證

基于第一階段DOE驗(yàn)證結(jié)果，對比不同板材在不同鉆孔參數(shù)條件下的不良率，進(jìn)行第二階段DOE驗(yàn)證，對比結(jié)果如表4所示。

表4 第二階段DOE試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)

小結(jié)：同條件實(shí)驗(yàn)，生益板材平均不良率9.69%，對比臺光板材不良率5.73%，材料影響3.96%。

2.3 第三階段對電鍍前磨板條件進(jìn)行DOE對比測試

基于第一、第二階段DOE驗(yàn)證結(jié)果，對比不同的磨板條件下的不良率，進(jìn)行第三階段DOE測試，如表5所示。小結(jié)：相同生產(chǎn)條件下，電鍍前使用高密度針?biāo)?，孔?nèi)毛刺不良率最低為5.6%。

表5 第三階段DOE方案和結(jié)果表

3 結(jié)論

鉆孔毛刺、毛刺DOE改善驗(yàn)證總結(jié)如下。

（1）目前調(diào)整所有鉆孔條件、對標(biāo)同行參數(shù)，不同板材，均無法100%解決鉆孔毛刺、披鋒不良，材料端對此有約4%的影響。

（2）在使用同種板材不變更的前提下，降低進(jìn)刀速度、孔限可改善毛刺、毛刺不良，成品1.8 mm PTH孔，轉(zhuǎn)速33 kr/min、進(jìn)刀速 1.0 m/min，回刀速15.0 m/min、孔限200孔效果最佳。

（3）在使用相同板材以及同樣鉆孔參數(shù)的前提下，電鍍前使用高密度磨刷改善孔內(nèi)毛刺不良率最低，改善幅度最大。

綜上所述，板材、進(jìn)刀速度、孔限對鉆孔毛刺、披鋒不良有顯著影響，降低鉆孔進(jìn)刀速度、孔限以及電鍍前選擇高密度磨刷可對其進(jìn)行有效改善。