PCB工艺中金相分析磨抛液的研究

PCB工艺中金相分析磨抛液的研究

摘要：在PCB工艺流程中金相切片检测抛光所使用的抛光液大多以金刚砂为主要抛光填料，该文采用的是更廉价的氧化铝抛光粉作为抛光组分。对氧化铝抛光粉进行12 h的球磨处理，配置成了组分为3%氧化铝抛光粉，0.1%活性炭粉，0.5%没食子酸，约96%乙醇的抛光液。该抛光液的稳定性和抛光效果均达到应用要求，并大幅降低了成本。

关键词：PCB工艺；金相切片；抛光液；氧化铝

   印制电路板是组成电子元器件的不可或缺的部分，广泛应用于电子行业。通过一定的检测手段保证其可靠性是一项重要的任务，印制电路板的检测又分成了成品检验和工艺过程中检验。我们常用的工艺过程中检验方法有放大镜目测、背光检验等。其中最普遍、最经济并且又准确可靠的就是金相切片检测技术。金相切片是一种破坏性检测技术，可测试印制板的多项性能，例如：树脂沾污、镀层裂缝、孔壁分层、焊料图层情况、层间厚度、镀层厚度、孔内镀层厚度、侧蚀、内层环宽、层间重合度、镀层质量、孔壁粗糙度等。为了获得一个良好的视觉效果和可靠的测试结论，对于金相切片的打磨、抛光是必不可少的。

   抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。一般可分为机械抛光、化学抛光、电解抛光以及化学机械抛光等。在PCB工艺中金相分析应用的就是机械抛光，即在专用的抛光机上进行抛光，靠极细的抛光粉和磨面间产生的相对磨削和滚压作用来消除磨痕。将抛光粉稳定分散在特定的分散介质中，可以使抛光粉分布更加均匀，获得可重复性更高的抛光效果。

   市场上的大多数抛光粉是以金刚砂作为主要抛光填料的，但是金刚砂的成本和加工难度较大。因此本文通过将氧化铝抛光粉配置成抛光液，来研究不同组分对于抛光液稳定性和抛光效果的影响，获得了一种稳定性和抛光效果均达到应用要求的抛光液，并降低了成本。

1  机理讨论

1.1抛光粉工作原理

 抛光就是利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。抛光时，高速旋转的抛光轮（圆周速度在20 m/s以上）压向工件，使磨料对工件表面产生滚压和微量切削，从而获得光亮的加工表面。因此，抛光粉的质量对于抛光效果影响巨大，通常有以下要求：

   1)微粉粒度均匀一致，在允许的范围之内。

   2)有较高的纯度，不含机械杂质。

   3)有良好的分散性和吸附性，以保证加工过程的均匀和高效。

 4)粉末颗粒有一定的晶格形态，破碎时形成锐利的尖角，以提高抛光效率。

 5)有合适的硬度和密度。因为抛光粉需要与水混合，和水（也可以是其他溶剂，但是成本较