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     焊膏印刷是SMT生產(chǎn)的重要過程，印刷時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、材料選擇、制造工藝以及發(fā)展動向歷來都被廣大SMT工作者所關(guān)注。

　　特別是近來出現(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、加工方法和應(yīng)用以及高聚物膜的性能做一個綜合介紹。

　　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，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)點是成本低，但是是以犧牲環(huán)境作為代價的。
　　其主要缺點是：

　?。?） 孔壁粗糙，形狀失控，焊膏透過性極差。因為腐蝕時，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、過腐時間控制合適，都難得到滿意的開孔形狀和孔壁的表面光潔度，對焊膏釋放有非常不利的影響；

　?。?） 位置精度低，開孔尺寸不準確。因為需要光繪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過程影響，難免出現(xiàn)位置誤差，同時，底版的精度、圖形轉(zhuǎn)移過程、側(cè)腐蝕都使開孔尺寸難于控制。

　　不難看出，因為孔壁光滑程度低，幾何形狀差，又加之孔大小難控制，必然會在印刷過程中表現(xiàn)為焊膏粘在孔壁上，難于釋放，不僅會使釋放的焊膏體積不定，還影響印刷時刮刀刮過模版速度，并必須頻頻擦版。

　　盡管人們對腐蝕法作了很多改進，比如制作照相底人們對腐蝕法作了很多改進，比如制作電解拋光或電鍍拋光，但因為干膜的分辨率的限制，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。
　　電鑄法的制作過程為：（1）先用光繪或照相的方法制出底版，底版是曝光時的掩膜，上有整塊電路板的焊盤圖案；（2）準備金屬芯板，并在芯板兩面熱壓上干膜；一面的干膜有于保護，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。即把將來模版需要鏤空的部分用干膜蓋住，而把將來模版上需要保留的部分露出；（4）電鍍金屬，因為干膜是一種抗電鍍的材料，所以只有沒有干膜覆蓋的芯板部位上才能鍍上金屬從芯板上剝離下來，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，更需要多步圖形轉(zhuǎn)移，因此，其尺寸精度必定受多個過程影響。同腐蝕法一樣，干膜的分辨率也限制它朝更精細化方向發(fā)展。加之這種方法需要特殊的加工工藝，加工周期長，使得電鑄法模版在實際生產(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LPKF公司在1994年開發(fā)出了激光模版割機后，激光切割模版的市場份額就越來越大。這種方法采用電路板設(shè)計的原始資料，通過計算機直接驅(qū)動設(shè)備；用激光切割金屬板。

　　1、 原理及特點
　　激光切割機一般由激光頭，移動定位系統(tǒng)和軟件三部分組成。移動定位系統(tǒng)嫗動工作臺或激光頭，使得被切割材料在系統(tǒng)驅(qū)動頭下高速運動，激光頭由光源部分和切割頭組成，光源部分產(chǎn)生波長很短的聚焦激光束，激光束通過切割頭，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)動激光頭以及移動系統(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：
　?。?） 精度高，模版上漏孔的位置精度和尺寸精度都有保證。激光機本身精度就很高，X、Y軸向精度可達±3μm（國產(chǎn)光繪機清度最高為15μm），

　　重復(fù)精度達±1μm，又因為數(shù)據(jù)采自計算機設(shè)計文件，計算機直接驅(qū)動，更減少了光繪和圖形轉(zhuǎn)移等過程產(chǎn)生偏差的可能性，特別是大副面電路板此優(yōu)點更加突出；

　?。?） 加工周期短，每小時可以切割焊盤8000具，圓孔可多達25000個，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)動設(shè)備直接加工，減少了設(shè)計到制造之間的工序，可以對市場做出快速反應(yīng)；

　?。?） 計算機控制，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。模版制作基要無廢品。同時，采用激光法模版印刷缺陷率低，適合大批量，自動化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，沒有環(huán)境污染；

　　（6） 更精細，分辨率達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，滿足細間距要求。

　　2.綜合優(yōu)勢

　　當今的電子制造業(yè)，面臨著越來越短的市場周期，越來越高的質(zhì)量要求。對于模版，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)，計算機制造系統(tǒng)是最佳選擇。激光模版加工系統(tǒng)實際上就是一種計算機柔性制造系統(tǒng)，全方位的綜合的計算機應(yīng)用技術(shù)。

　　這樣的系統(tǒng)和CAM/CAT、CAD等最新設(shè)計及制造技術(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)，加工過程可以再現(xiàn)，全部加工過程都是可以控制的。即使是同一塊模版上，也可以通過軟件對不同的開孔設(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。