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     焊膏印刷是SMT生產(chǎn)的重要過(guò)程，印刷時(shí)所使用的模版是影響印刷效果的關(guān)鍵工藝設(shè)備，有關(guān)模版的設(shè)計(jì)、材料選擇、制造工藝以及發(fā)展動(dòng)向歷來(lái)都被廣大SMT工作者所關(guān)注。

　　特別是近來(lái)出現(xiàn)的高聚物模版（PolymerStencil），由于應(yīng)用尚不廣泛，采用高聚物膜鮮為人知，又與常用的金屬材料性能迥異，因此就更是業(yè)內(nèi)人士感興趣的話題之一。

　　本文將模版技術(shù)以及高聚物模版產(chǎn)生的此景、特點(diǎn)、加工方法和應(yīng)用以及高聚物膜的性能做一個(gè)綜合介紹。

　　化學(xué)方法模版制作技術(shù)很難與SMT技術(shù)同步
　　焊膏模版的加工方法可以大致分為化學(xué)方法和激光加工主法兩類?；瘜W(xué)方法又可細(xì)分為化學(xué)腐蝕法、電鑄法。

　　1、 化學(xué)腐蝕法
　　化學(xué)腐蝕法是最早用來(lái)制作模版的方法。制作工藝：（1）先用光繪或照相的方法制出底版，底版是曝光時(shí)的掩膜，上有整塊電路板的焊盤圖案；（2）在金屬板兩面熱壓上干膜，

　　干膜是一種光敏抗蝕劑；（3）曝光顯影，即用底版作為掩膜，對(duì)干膜曝光，使干膜發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，顯影后，固化的干膜把金屬板上需要保留的部分掩蔽上，而把需要鏤空的部位裸露出來(lái)，即形成一種正性焊盤圖案；（4）腐蝕去膜，用化學(xué)藥液腐蝕掉未掩蔽的金屬，然后再用化學(xué)藥液溶解支掉掩蔽干膜，從而得到焊盤處鏤空的金屬板。

　　腐蝕方法的唯一優(yōu)點(diǎn)是成本低，但是是以犧牲環(huán)境作為代價(jià)的。
　　其主要缺點(diǎn)是：

　?。?） 孔壁粗糙，形狀失控，焊膏透過(guò)性極差。因?yàn)楦g時(shí)，藥液不僅向垂直方向溶解金屬，而且公還不停地蝕刻側(cè)壁，使得不論是欠腐蝕、過(guò)腐時(shí)間控制合適，都難得到滿意的開孔形狀和孔壁的表面光潔度，對(duì)焊膏釋放有非常不利的影響；

　　（2） 位置精度低，開孔尺寸不準(zhǔn)確。因?yàn)樾枰饫L或照相才可以獲得掩膜底版，又必須曝光才能完成圖形轉(zhuǎn)移，使最終模版的尺寸受多個(gè)過(guò)程影響，難免出現(xiàn)位置誤差，同時(shí)，底版的精度、圖形轉(zhuǎn)移過(guò)程、側(cè)腐蝕都使開孔尺寸難于控制。

　　不難看出，因?yàn)榭妆诠饣潭鹊停瑤缀涡螤畈?，又加之孔大小難控制，必然會(huì)在印刷過(guò)程中表現(xiàn)為焊膏粘在孔壁上，難于釋放，不僅會(huì)使釋放的焊膏體積不定，還影響印刷時(shí)刮刀刮過(guò)模版速度，并必須頻頻擦版。

　　盡管人們對(duì)腐蝕法作了很多改進(jìn)，比如制作照相底人們對(duì)腐蝕法作了很多改進(jìn)，比如制作電解拋光或電鍍拋光，但因?yàn)楦赡さ姆直媛实南拗?，腐蝕工藝本身的限制，腐蝕法模版仍然只適用于組件引線間距大的電路板。

　　2.電鑄法
　　電鑄法制作工藝較復(fù)雜。與腐蝕法不同的是：腐蝕法是按照設(shè)計(jì)圖形的要求，有選擇地去掉金屬板上的部分金屬，又被稱為減成法；

　　而電鑄法則是按照設(shè)計(jì)圖形的要求，有選擇性地在平面上添加金屬，添加的金屬最終形成模版，因此又被稱為加成法。
　　電鑄法的制作過(guò)程為：（1）先用光繪或照相的方法制出底版，底版是曝光時(shí)的掩膜，上有整塊電路板的焊盤圖案；（2）準(zhǔn)備金屬芯板，并在芯板兩面熱壓上干膜；一面的干膜有于保護(hù)，另外一面的干膜用于形成圖形；

　?。?）曝光顯影，使固化的干膜在芯板上形面正性焊盤圖案。即把將來(lái)模版需要鏤空的部分用干膜蓋住，而把將來(lái)模版上需要保留的部分露出；（4）電鍍金屬，因?yàn)楦赡な且环N抗電鍍的材料，所以只有沒(méi)有干膜覆蓋的芯板部位上才能鍍上金屬?gòu)男景迳蟿冸x下來(lái)，這樣就得到了焊接盤處鏤空的金屬板。

　　用這種方法得到的模版特點(diǎn)是孔壁光滑，因此透膏性較好。但是，這種方法也需要底版和圖形轉(zhuǎn)移，并且如果需要較厚的模版時(shí)，更需要多步圖形轉(zhuǎn)移，因此，其尺寸精度必定受多個(gè)過(guò)程影響。同腐蝕法一樣，干膜的分辨率也限制它朝更精細(xì)化方向發(fā)展。加之這種方法需要特殊的加工工藝，加工周期長(zhǎng)，使得電鑄法模版在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用較少。

　　激光切割法將成為模版加工技術(shù)的主流

　　自從德國(guó)LPKF公司在1994年開發(fā)出了激光模版割機(jī)后，激光切割模版的市場(chǎng)份額就越來(lái)越大。這種方法采用電路板設(shè)計(jì)的原始資料，通過(guò)計(jì)算機(jī)直接驅(qū)動(dòng)設(shè)備；用激光切割金屬板。

　　1、 原理及特點(diǎn)
　　激光切割機(jī)一般由激光頭，移動(dòng)定位系統(tǒng)和軟件三部分組成。移動(dòng)定位系統(tǒng)嫗動(dòng)工作臺(tái)或激光頭，使得被切割材料在系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)頭下高速運(yùn)動(dòng)，激光頭由光源部分和切割頭組成，光源部分產(chǎn)生波長(zhǎng)很短的聚焦激光束，激光束通過(guò)切割頭，垂直聚焦在被切割的材料表面上，加熱、融化、蒸發(fā)被切割材料，形成切縫，閉合的切縫形成焊盤開孔。軟件部分用于數(shù)據(jù)接收、處理并控制和驅(qū)動(dòng)激光頭以及移動(dòng)系統(tǒng)。

　　與腐蝕法和電鑄法相比，激光法制作印刷焊膏模版有以下特點(diǎn)：
　?。?） 精度高，模版上漏孔的位置精度和尺寸精度都有保證。激光機(jī)本身精度就很高，X、Y軸向精度可達(dá)±3μm（國(guó)產(chǎn)光繪機(jī)清度最高為15μm），

　　重復(fù)精度達(dá)±1μm，又因?yàn)閿?shù)據(jù)采自計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)文件，計(jì)算機(jī)直接驅(qū)動(dòng)，更減少了光繪和圖形轉(zhuǎn)移等過(guò)程產(chǎn)生偏差的可能性，特別是大副面電路板此優(yōu)點(diǎn)更加突出；

　?。?） 加工周期短，每小時(shí)可以切割焊盤8000具，圓孔可多達(dá)25000個(gè)，數(shù)據(jù)處理和加工一氣呵成，模版立等可取。由于采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)設(shè)備直接加工，減少了設(shè)計(jì)到制造之間的工序，可以對(duì)市場(chǎng)做出快速反應(yīng)；

　?。?） 計(jì)算機(jī)控制，質(zhì)量一致性好，不靠復(fù)雜的化學(xué)配方和工藝參數(shù)控制質(zhì)量。模版制作基要無(wú)廢品。同時(shí)，采用激光法模版印刷缺陷率低，適合大批量，自動(dòng)化SMT生產(chǎn)需求；

　?。?） 孔壁光滑，粗糙度小于3μm，更可以靠光束聚焦特性使開孔上小下大，有一定錐度，便于焊膏釋放，焊膏施加體積和形狀可以控制；

　?。?） 不用化學(xué)藥液，不需要化學(xué)處理，沒(méi)有環(huán)境污染；

　?。?） 更精細(xì)，分辨率達(dá)0.625μm，光束直徑為40μm，可以制作出小于100μm寬的焊盤，50μm直徑的孔，滿足細(xì)間距要求。

　　2.綜合優(yōu)勢(shì)

　　當(dāng)今的電子制造業(yè)，面臨著越來(lái)越短的市場(chǎng)周期，越來(lái)越高的質(zhì)量要求。對(duì)于模版，除了必須按期交貨外，還必須百分之百保證質(zhì)量。完成這樣的任務(wù)，計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)是最佳選擇。激光模版加工系統(tǒng)實(shí)際上就是一種計(jì)算機(jī)柔性制造系統(tǒng)，全方位的綜合的計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。

　　這樣的系統(tǒng)和CAM/CAT、CAD等最新設(shè)計(jì)及制造技術(shù)相結(jié)合，大大提高加工質(zhì)量、精度、效率、節(jié)約材料和能源，保護(hù)了環(huán)境，不僅適合大規(guī)模、單一品種生產(chǎn)，也適用于單件和小批量生產(chǎn)。

　　首先，模版加工是CAM技術(shù)，加工過(guò)程可以再現(xiàn)，全部加工過(guò)程都是可以控制的。即使是同一塊模版上，也可以通過(guò)軟件對(duì)不同的開孔設(shè)置不同的加工參數(shù)，比如，可以根據(jù)開孔尺寸把加工速度設(shè)定不同的幾檔。