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【行業】珠海鎮東定義印制板制造用尼龍針刷輥行業標準

時間:2019年09月10日信息來源:本站原創點擊: 【字體:
【行業】珠海鎮東定義印制板制造用尼龍針刷輥行業標準 摘要文章介紹了最新發布的CPCA標準(行業標準)T/CPCA4309.3-2019,說明了該標準的制訂背景、制訂過程、制訂要點及該標準的意義。一標準概述及制訂背景新標準T/CPC

【行業】珠海鎮東定義印制板制造用尼龍針刷輥行業標準

   

摘要
本文章介紹了最新發布的CPCA標準(行業標準)T/CPCA 4309.3-2019,說明了該標準的制訂背景、制訂過程、制訂要點及該標準的意義。

 

一、標準概述及制訂背景

 

新標準T/CPCA 4309.3-2019《印制板制造用刷輥第3部分:尼龍針刷輥》是T/CPCA 4309的第3部分,T/CPCA 4309.1-2015《印制板制造用刷輥第1部分 不織布刷輥》和T/CPCA 4309.2-2015《印制板制造用刷輥第2部分 陶瓷刷輥》已實施多年。本標準于2019年5月25日首次發布,將于2019年7月25日開始實施。


尼龍針刷輥是PCB行業應用最早的研磨刷輥, 用于PCB生產中的鉆孔后去毛刺、電鍍后處理、線路前處理、防焊前處理、鍍金前處理等工序的板面研磨。因近年對研磨塞孔率要求的提高,不織布刷輥的應用受到限制,尼龍針刷輥因不塞孔的特性,再次得到廣泛使用。本標準意在規范尼龍針刷輥的尺寸、性能指標,為PCB工藝設計人員提供減銅量、板面粗糙度等方面的數據,便于設計人員更合理的選用設計參數和生產參數,提高PCB的穩定性。本標準由CPCA(中國電子電路行業協會)組織制訂。

      

二、標準制訂原則

 

印制板制造用刷輥已制訂T/CPCA 4309.1-2015《印制板制造用刷輥第1部分不織布刷輥》和T/ CPCA 4309.2-2015《印制板制造用刷輥第2部分陶瓷刷輥》兩個標準,為了保持標準的一致性,本標準許多地方的編寫參考了以上兩個標準。

本標準的制訂是按GB/T 1.1-2009《標準化工作導則第1部分:標準的結構和編寫規則》進行格式編排,并考慮了與相關標準的協調統一。

    

三、標準制訂過程

2017 年 11 月,由珠海鎮東有限公司提出, 在CPCA標委會批準后,對該標準進行制訂。 由珠海鎮東有限公司作為組長單位,結合標準CPCA4309.1~2制訂時的經驗,成立了制訂標準工作組,并確定了工作進度計劃。工作組包括以下成員單位:競陸電子(昆山)有限公司、珠海方正科技高密電子有限公司、深南電路股份有限公司、深圳恒邦新創科技有限公司、欣強電子(清遠)有限公司、安捷利電子實業有限公司、廣州陶積電電子科技有限公司、成都航天通信設備有限責任公司、珠海粵欣電子科技有限公司、咸陽大田機械有限責任公司等。

 

2018年1~3月,根據PCB行業尼龍針刷輥的使用情況,工作組擬制標準討論稿并反復征詢成員單位的意見,形成了標準征求意見稿。通過主審初審并開展第一次行業征求意見活動,于2018年4月完成標準征求意見二稿后再次征集意見。

 

2018年8月,在宜昌進行標準面審會,進行與標委會組員當面討論。此后又在小組和行業內多次征求意見,在2019年1月標準工作組重新修訂形成送審稿,在CPCA標委會進行函審表決。2019年3月,根據表決意見,再次修訂標準,于2019年4月形成報批稿,報送CPCA標委會獲得批準,并于5月25日正式發布。

 

四、標準制訂要點

 

4.1  結構、分類

    

4.1.1  產品結構說明

 

(1)尼龍針刷輥是表面研磨層采用尼龍絲材料(含磨料或不含磨料)制作的刷輥;尼龍針刷輥主要由管芯、堵頭和尼龍絲構成(如圖1)。尼龍絲是由添加磨料(碳化硅或氧化鋁微粉)或不添加磨料的尼龍原料,通過專用拉絲設備拉制成的絲。

 

 圖1 尼龍針刷輥構成、尺寸說明圖

 

(2)尼龍針刷輥的植毛方式有編織式、鋼帶纏繞式、開槽嵌入式、打孔植入式等,各種工藝有自己的特點,可以根據工序的要求,采用最合理的工藝制作,標準不限制制作工藝。

 

4.1.2  產品命名說明

 

(1)尼龍針刷輥的類型命名由刷輥種類、切削力、粒度三部分組成(如圖2)。

 

圖2 尼龍針刷輥命名說明圖

 

(2)刷輥種類有不織布刷輥、陶瓷刷輥、尼龍針刷輥,形成T/CPCA 4309的三個分標準。

(3)尼龍針刷輥切削力較小,按切削力可分為中切削力尼龍針刷輥、低切削力尼龍針刷輥。

( 4 )尼龍針刷輥按粒度可以分為 0、 180 、 240、320、500、600、800、1000、1200、1500等,不含磨料的尼龍針刷輥粒度標稱為0。尼龍針刷輥的粒度采用所含磨料的粒度表示,執行國標GB/T 9258.1的要求。因尼龍針刷輥來源于不同的國家,采用的磨料標準不一,需要注意標準的轉換。

 

4.1.3  產品選用說明

 

(1)尼龍針刷輥用于PCB生產中的鉆孔后去毛刺、電鍍后處理、線路前處理、防焊前處理、 鍍金前處理等工序。

(2)印制板制造中,不同的PCB工序對尼龍針刷輥的要求不同;因為PCB的多樣性,不同廠家對同樣工序的要求不同;因設備的多樣性,產品尺寸、結構不同,不同廠家采用的工藝參數(研磨電流、走板速度等)也不同。

(3)PCB工序對尼龍針刷輥的要求,主要是保證不同工序的研磨效果。

(4)因此,標準給出使用尼龍針刷輥的工序和推薦刷輥規格。

(5)尼龍針刷輥選用先考慮粒度,粒度需要保證研磨后的板面效果符合要求,再考慮刷輥數量、組合,選用合適的使用參數,在保證品質的前提下,最大程度的提高效率。

 

4.2  技術要求和檢驗方法

 

4.2.1  外觀

 

(1)要求:尼龍針刷輥標志清晰,研磨面平整,無油污、無雜物。

(2)要求說明:研磨表面形狀影響使用效果;油污、雜物會造成產品表面污染。

 

4.2.2  尺寸

 

(1)選用刷輥的外徑、內孔、輥面長度、總長度綜合表達產品,與以前的T/CPCA 4309.1標準保持一致,對于其余專用特征的尺寸不予表達(可以定制),如遇特殊規格可由供需雙方自行協商。

(2)作為設備的耗材,尺寸需要保持與使用設備一致,才能保證安裝、使用。

(3)標準給出常用規格及公差,便于選用。

(4)外徑:表示尼龍針刷輥的研磨面直徑,外徑尺寸列于表中,公差均為±1.00 mm。

(5)內孔:表示尼龍針刷輥的安裝孔,內孔直徑列于表中,公差均為+0.05 mm~+0.30 mm。

(6)輥面長度:表示刷輥研磨面的寬度,推薦按研磨板的尺寸,輥面長度尺寸列于表中,公差均為±2.00 mm。

 

4.2.3  粒度

 

(1)要求:尼龍針刷輥的粒度應符合國標GB/ T 9258.1的規定。

(2)粒度是切削力和研磨后表面粗糙度的主要影響因素。

(3)按標準GB/T 9258.2《 涂附磨具用磨料粒度分析第2部分粗磨粒P12~P220粒度組成的測定》、GB/T 9258.3 《涂附磨具用磨料粒度分析第3部分微粉P240~P2500粒度組成的測定》進行檢驗。

 

4.2.4  減銅量

 

( 1 )切削力是刷輥在設定參數下去除被研磨材料的能力,考慮到尼龍針刷輥基本在研磨銅面,采用減銅量作為指標。

( 2 )減銅量定義:刷輥在設定參數下研磨覆銅箔層壓板,每次去除的銅層厚度,以微米(μm)為計量單位。

(3)影響減銅量的主要制作參數有:磨料種類、含砂量、尼龍種類、絲徑、尼龍絲曲度等。

(4)標準只限制使用效果,不限制尼龍針刷輥的具體制作參數,通過限制使用效果,使各生產廠家通過不同的參數組合,制作出使用效果更好的產品。

(5)要求:尼龍針刷輥的減銅量見表1。調整尼龍針刷輥的使用參數可以改變減銅量的大小, 推薦中切削力尼龍針刷輥的使用參數為傳送速度3.0 m/min±0.1 m/min、研磨電流1.0 A±0.1 A、線 速度16 m/s±1.0 m/s,低切削力尼龍針刷輥的使用參數為傳送速度3.0 m/min±0.1 m/min、研磨電流 0.5 A±0.1 A、線速度16 m/s±1.0 m/s。

(6)為了規范減銅量的測試,制訂了附錄《尼龍針刷輥減銅量、耐磨性測試方法》(見表1)。

 

4.2.5  耐磨性

 

(1)壽命是尼龍針刷輥的重要指標,本標準采用“耐磨性”來衡量;不采用T/CPCA 4309.1標準的耐磨削能力。

(2) 耐磨性定義:刷輥在設定參數下研磨 500 m2覆銅箔層壓板,尼龍針損耗的長度以毫米(mm)為計量單位。

(3)要求:尼龍針刷輥的耐磨性數值見表6。 新輥尼龍絲長度16 mm±2 mm,小于等于10 mm不建議繼續使用。

(4)為了規范耐磨性的測試,制訂了附錄A《尼龍針刷輥減銅量、耐磨性測試方法》。

 

4.2.6  表面粗糙度

 

(1)要求:尼龍針刷輥研磨板件的效果采用GB/T 3505規定的縱向輪廓的表面粗糙度參數Rz(輪廓最大高度)、Ra(輪廓算術平均偏差)表示。尼龍針刷輥在附錄A規定的測試條件下磨削板件后的表面粗糙度見表2(中切削力刷輥為研磨兩次后的表面粗糙度,低切削力刷輥為研磨10次后的表面粗糙度)(見表2)。

 

 

(2)因尼龍針刷輥的結構特點,研磨后不會出現特別異常板面缺陷,因此也不再使用Rt(輪廓總高度)這個指標。

(3)表面粗糙度的要求與客戶加工板后工序的要求有關,因此不同客戶的要求有差異。

(4)測試方法:考慮測量數據的代表性,行業一般采用9點粗糙度來表達板面的粗糙度,9點位置不需要非常準確,只是代表板的不同區域。不同測量方向測量的數據不一致,行業關注X方向的數值,考慮行業的特點,制訂附錄B(規范性附錄)《表面粗糙度測試方法》規范粗糙度的測量。

 

4.2.7  水破時間

 

(1)要求:尼龍針刷輥在附錄A規定的測試條件下磨削覆銅箔層壓板一次,水破時間應大于15s。

(2)測試方法:尼龍針刷輥在附錄A規定的測試條件下磨削覆銅箔層壓板一次,把磨過的熱板浸泡(垂直豎放)水中,1s~2s后雙手取出完全浸泡在水中的板,持板邊,傾斜45°,用秒表(精度不低于0.1s)記錄從出板到水膜破裂時的時間。

(3)水破時間是PCB廠常用的一個參數,方便測試,用于衡量研磨后表面的均勻性、粗糙度、 潔凈度。水破時間長,說明板面粗糙度低、研磨均勻并且無污染,可以表達中、低切削力的刷輥的研磨質量。

 

4.2.8  平衡品質級別

 

(1)要求:尼龍針刷輥的平衡品質級別應達到 GB/T 9239.1-2006要求的G6.3,即振動不影響刷輥使用效果。

(2)測試方法:按照GB/T 9239.1-2006的規定,在動平衡機上測試尼龍針刷輥的平衡品質級別。

(3)平衡品質級別:采用GB/T9239.1 -2006《機械振動 恒態(剛性)轉子平衡品質要求第1部分規范與平衡允差的檢驗》中的“平衡品質級別”。標準根據國內外的經驗和相似條件,對典型機械類型的平衡品質要求進行分級,形成 G0.4~G4000共11個級別。G6.3用于機床、泵、離心機、齒輪等產品。

(4)尼龍針刷輥的平衡品質級別在動平衡機上進行測試,在動平衡機上檢查并在必要時調整刷輥質量分布,以保證在對應的工作轉速頻率下, 剩余不平衡量在規定的限值內,防止刷輥使用中產生振動。

 

4.2.9  最高工作速度

 

(1)最高工作速度的定義:刷輥工作時允許使用的最高圓周速度,單位m/s。

(2) 要求:尼龍針刷輥的最高工作速度為20m/s。

(3)測試方法:尼龍針刷輥在線速度20m/s的刷板機上磨板30min,研磨面應無異常現象。

(4)最高工作速度是一項安全性指標,目前本產品沒有標準,參考GB2494-2003《磨具安全規則》來制訂。

 

4.2.10  限用物質要求

 

(1)要求:除非供需雙方協定,尼龍針刷輥要限用有毒有害物質,有毒有害物質的含量不超過 GB/T 26572對電子產品規定的限用量。

(2)PCB產品要求符合ROHS2.0,尼龍針刷輥與PCB有接觸,因此要求尼龍針刷輥符合GB/T 26572《電子電氣產品中限用物質的限量要求》。

(3)測試方法:按GB/T 26125的規定,測定尼龍針刷輥中限用物質的含量。

 

4.3  質量保證

 

(1)標準給出了尼龍針刷輥的檢驗規則,規定了尼龍針刷輥的檢驗分逐批檢驗和周期檢驗,并規定了檢驗項目、檢驗頻次。

(2)尼龍針刷輥為單件或小批采購,小批生產,因此逐批檢驗項目中,將“外觀”、“尺寸”規定為全檢項目,將“粒度”、“表面粗糙度”、“平衡品質級別”、“最高工作速度”規定為批次檢驗項目。

(3)尼龍針刷輥周期檢驗的檢驗項目包含 “粒度”、“減銅量”、“耐磨性”、“水破時間”、“表面粗糙度”、“平衡品質級別”、 “最高工作速度”、“限用物質要求”8個技術要求。

(4)標準給出了尼龍針刷輥的標志、包裝、貯存的要求。

 

五、標準的意義

  

該標準是參考了國內外的相關標準,并根據 PCB生產各工序對研磨的實際需求和尼龍針刷輥行業的研磨經驗,同時考慮了產業上下游的寶貴意見而進行制訂。本標準貼近市場,適應發展,保持了應有的先進性,它的發布對刷輥市場的規范,行業的發展起到積極作用,能夠引導PCB制 程中表面處理技術的發展。

 

參考文獻

[1]中國印制電路行業協會. T/CPCA 4309.3-2019印制板制造用刷輥第3部分:尼龍針刷輥[S]. 上海:中國印制電路行業協會,2019,05

 

 

 

 

 

 

 

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