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获得优质SMT焊膏印刷质量的三种模板类型

文章出处:深圳市龙合自动化设备有限公司发表时间:2020/3/12 10:58:12【

   制作开孔的工艺过程控制开孔壁的光洁度和精度。有三种常见的制作模板的工艺:化学腐蚀、激光切割和加成 (additive)工艺。

三种模板类型:

化学腐蚀(chemically etched)模板 

金属模板和柔性金属模板是使用两个阳性图形通过从两面的化学研磨来蚀刻的。在这个过程中,蚀刻不仅在所希望的 垂直方向进行,而且在横向也有。这叫做底切(undercutting) - 开孔比希望的较大,造成额外的焊锡沉积。因为50/50从 两面进行蚀刻,其结果是几乎直线的孔壁,在中间有微微沙漏形的收窄。 

因为电蚀刻模板孔壁可能不平滑,电抛光,一个微蚀刻工艺,是达到平滑孔壁的一个方法。另一个达到较平滑孔壁的 方法是镀镍层(nickel plating)。抛光或平滑的表面对锡膏的释放是好的,但可能引起锡膏越过模板表面而不在刮板前滚 动。这个问题可通过选择性地抛光孔壁而不是整个模板表面来避免。镀镍进一步改善平滑度和印刷性能。可是,它减小了 开孔,要求图形调整。

激光切割(laser-cut)模板 

激光切割是另一种减去(subtractive)工艺,但它没有底切问题。模板直接从Gerber数据制作,因此开孔精度得到改 善。数据可按需要调整以改变尺寸。更好的过程控制也会改善开孔精度。激光切割模板的另一个优点是孔壁可成锥形。化 学蚀刻的模板也可以成锥形,如果只从一面腐蚀,但是开孔尺寸可能太大。板面的开口稍微比刮板面的大一点的锥形开孔 (0.001"~0.002",产生大约2°的角度),对锡膏释放更容易。 

激光切割可以制作出小至0.004"的开孔宽度,精度达到0.0005",因此很适合于超密间距(ultra-fine-pitch)的元件 印刷。激光切割的模板也会产生粗糙的边缘,因为在切割期间汽化的金属变成金属渣。这可能引起锡膏阻塞。更平滑的孔 壁可通过微蚀刻来产生。激光切割的模板如果没有预先对需要较薄的区域进行化学腐蚀,就不能制成台阶式多级模板。激 光一个一个地切割每一个开孔,因此模板成本是要切割的开孔数量而定。 

电铸成型(electroformed)模板 

制作模板的第三种工艺是一种加成工艺,最普遍地叫做电铸成型。在这个工艺中,镍沉积在铜质的阴极心上以形成开 孔。一种光敏干胶片叠层在铜箔上(大约0.25"厚度)。胶片用紫外光通过有模板图案的遮光膜进行聚合。经过显影之后,在铜 质心上产生阴极图案,只有模板开孔保持用光刻胶(photoresist)覆盖。然后在光刻胶的周围通过镀镍形成了模板。在达 到所希望的模板厚度后,把光刻胶从开孔除掉。电铸成型的镍箔通过弯曲从铜心上分开 - 一个关键的工艺步骤。现在箔片 准备好装框,制作模板的其它步骤。 

电铸成型台阶式模板可以做得到,但成本增加。由于可达到精密的公差,电铸成型的模板提供良好的密封作用,减少 了模板底面的锡膏渗漏。这意味着模板底面擦拭的频率显著地降低,减少潜在的锡桥。 

化学腐蚀和激光切割是制作模板的减去工艺。化学蚀刻工艺是最老的、使用最广的。激光切割相对较新,而电铸成型 模板是这几年新时兴的东西。