【独家连载】电路板制造流程的研磨的基础及其最新动向（连载1）——推陈出新的“研磨”世界

一、前言

“打磨”技术从远古的绳文时代就用于打磨石器，时至今日几乎所有产品都要进行打磨加工。打磨的用途也是各式各样，例如，通过打磨使装饰品产生光泽，借助刀具的抛光提高锋利度，还有，要求镜面以及尺寸、形状稳定的透镜，硅片等等都采用打磨技术（见表1）。

表1.研磨的目的与用途

打磨方法依据研磨对象（产品）和要求品质而种类繁多，从手工打磨至研磨、抛光、砂轮打磨、毡磨、电解研磨等多种方法。对于品质有光泽度、表面粗糙度、清洁性、去除表面膜等的要求。

普遍认为研磨有许多专有技术。选择与研磨对象（产品）的材质般配的研磨资材（磨料、加工液、研磨工具等），以及选择适宜研磨对象（产品）的形状、选择符合要求加工精度的研磨设备和操作需要深奥知识和经验。过去，光学零件厂家把研磨的技能和技师当成宝贝，有专有技术不出家门的规定。即使现在，研磨产品的品质好与坏全凭技师的技能与经验。

那么，在电路板制造流程研磨究竟起什么作用？电路板是经过多个工段才制成的，几乎所有工段的前后都要进行研磨，而且，每个工段的研磨对象（以下简称板件）的形状、材质以及品质要求不尽相同，所以，采用不同的研磨方法是必然的。

研磨虽然不是用来进行钻孔、电镀、图形转移等的主要加工，但是，对电路板的品质影响甚大，有时甚至是诱发致命缺点的重要工段。电路板制造流程的研磨与表1所列举的半导体晶片的研磨方法差别很大，其难度是独特的。主要的特点比较如下：

A、研磨对象是很薄树脂材料，容易变形（薄板的厚度50μm，与新纸币的厚度差不多）。

B、研磨对象的表面材质不是一种，而是金属与树脂的混合。

C、研磨对象的表面有凹凸（轮廓），必须沿着轮廓研磨。

D、研磨对象有“波纹”，必须沿着波纹研磨。

近年来随着电路板的导电图形的微细化、高密度化、以及厚薄图形并存，研磨的难度增大。尽管研磨设备以及磨毡厂家公开了某个流程适合什么样的研磨设备，什么样的研磨夹具的专有技术。但是，哪种研磨方法、夹具适合深谙原理的制造工程师要求说明的却寥寥无几。

本讲义是为一般读者而编写的，我把“为什么”放在心上同时说明电路板制造流程的研磨的基础知识，以及研磨的课题、开发动向。

二、研磨的概要

在进入电路板制造流程的研磨之前先说明“一般的研磨”。

1.术语的“切削”、“磨削”、“研磨”的差别

板件的机械加工过程使用切削、磨削、研磨等相似的术语，不过，加工内容各异。

1、切削：指使用钻头、车刀等的刀具切削板件的加工。使用的装置有机床、铣床、钻床。

2、磨削：指使用砂轮等进行磨削，让板件达到规定尺寸的加工。即使用砂带或者砂轮进行“磨削”加工，板件的粗糙表面以及毛刺达到规定的尺寸。使用的装置是表面磨床。

3、研磨：使用毡等进行“打磨”，让板件的表面形成规定轮廓的加工。板件的形状几乎没有变化。使用的装置是毡研磨机、刷磨机等。

电路板制造流程的钻孔、外形的加工是“切削”，而电镀、图形转移前后的表面处理是“研磨”。但是，各个工段的研磨需要加入适度“磨削”的工艺。所以，电路板制造流程的磨削与研磨没有境界是连续的，一般地都称为“研磨”。

2.研磨的目的与用途

表1归纳了主要的研磨目的与用途。众所周知，研磨的用途广泛，也有各种各样的研磨方法和评价标准。可是，表中没有关于电路板的记载。比较接近的是“底层面处理”，其评价标准是“清洁性”。当然，在电路板制造流程的清洁性也是重要的品质项目。除此以外，还有许多电路板不可或缺的特有的项目。表⒈记载的研磨全部是“同质材料的平面研磨”，而电路板的研磨则是金属与树脂混合的异质材料，即上述A~D所列举例子。

表1.研磨的目的与用途

3.研磨术语

表2是研磨有关的主要术语及其简单的说明。“打磨”的术语相当通常的“抛光”，但是，在电路板制造流程不是研磨镜面，而是加工最适宜的表面粗糙度，根据此意思使用“表面处理”的术语。表面粗糙度是指周期比较短的凹凸，用数值Ra、Rz来表示，而周期比较长的表面起伏则称为表面波纹。

表2.研磨的术语

来源：第549期《印制电路信息》（10月26日出版）