SMT模板（钢网）的概述及特点

文章摘要：化学蚀刻的局限。除了刀锋形边缘的缺陷之外，化学腐蚀的模板有另外一个局限：纵横比(aspect ratio)。简单地说，该比率限制按照手边的金属厚度可蚀刻的最小孔开口。典型地，对于化学蚀刻的模板，纵横比定义为1.5 : 1。因此，对于0.006"厚度的模板，最小的孔开口将是0.009"(0.006"x1.5=0.009")。相比之下，对于电铸成形的和激光切割的模板，纵横比为1 : 1，即通过任何一种工艺可在0.006"厚度的模板上产生0.006"的开口。电铸成形(Electroforming)电铸成形，一种递增而不是递减的工艺，制作出一

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　　化学蚀刻的局限。除了刀锋形边缘的缺陷之外，化学腐蚀的模板有另外一个局限：纵横比(aspect ratio)。简单地说，该比率限制按照手边的金属厚度可蚀刻的最小孔开口。典型地，对于化学蚀刻的模板，纵横比定义为1.5 : 1。因此，对于0.006"厚度的模板，最小的孔开口将是0.009"(0.006"x1.5=0.009")。相比之下，对于电铸成形的和激光切割的模板，纵横比为1 : 1，即通过任何一种工艺可在0.006"厚度的模板上产生0.006"的开口。

　　电铸成形(Electroforming)

　　电铸成形，一种递增而不是递减的工艺，制作出一个镍金属模板，具有独特的密封(gasketing)特性，减少锡桥和对模板底面清洁的需要。该工艺提供近乎完美的定位，没有几何形状的限制，具有内在梯形的光滑孔壁和低表面张力，改进锡膏释放。

　　通过在一个要形成开孔的基板(或芯模)上显影光刻胶(photoresist)，然后逐个原子、逐层地在光刻胶周围电镀出模板。正如图五中所看到的，镍原子被光刻胶偏转，产生一个梯形结构。然后，当模板从基板取下，顶面变成接触面，产生密封效果。可选择0.001 ~ 0.012" 范围的连续的镍厚度。该工艺比较理想地适合超密间距(ultra-fine-pitch)要求(0.008~0.016")或者其它应用。它可达到1 : 1的纵横比。

　　至于缺点，因为涉及一个感光工具(虽然单面)可能存在位置不正。如果电镀工艺不均匀，会失去密封效果。还有，密封“块”可能会去掉，如果清洗过程太用力。 　　激光切割的模板

　　直接从客户的原始Gerber数据产生，激光切割不锈钢模板的特点是没有摄影步骤。因此，消除了位置不正的机会。模板制作有良好的位置精度和可再生产性。Gerber文件，在作必要修改后，传送到(和直接驱动)激光机。物理干涉少，意味着出错机会少。虽然有激光光束产生的

　　金属熔渣(蒸发的熔化金属)的主要问题，但现在的激光切割器产生很少容易清除的熔渣。

　　也有问题出现，就是孔周围出现“扇贝状”的外形，造成孔壁粗糙。虽然这会增加表面摩擦力，但粗糙都是在垂直面的。可是，最近的激光机器有内部视觉系统，它允许金属箔以无边框的条件切割。这是很有意义的，因为模板的制作可以先通过化学腐蚀标准间距的组件，然后激光切割密间距(fine-pitch)的组件。这种“混合”或结合的模板，得到两种技术的优点，降低成本和更快的周转。另外，整个模板可以电抛光，以提供光滑的孔壁和良好的锡膏释放。激光切割工艺的主要缺点是机器单个地切割出每一个孔。自然，孔越多，花的时间越长，模板成本越高。尽管如此，如果设计允许，可以通过利用混合模板工艺来降低成本。按照激光光束的焦点，梯形孔自动产生。孔的开口实际上从模板的接触面切割；然后模板翻转以刮刀面朝上安装。

　　激光技术是唯一允许现有的模板进行返工的工艺，如增强孔、放大现有的孔或增强基准点。

　　其它进步

　　除了激光切割与电铸成形之外，模板制作中的最重要进步是电子数据转移。近如1995年，提供给模板制造商的多数图片都是胶片正片(film positive)，一比一地配合光铜上的图形。组件开孔的修饰涉及重复的摄影技巧和手工操作。该工艺也决定于所提供胶片正片的质量。最后，分步重复图片是一项繁重的任务。

　　今天，通过调制解调器(modem)和电子邮件的电子文件传送是即时提供图形数据的最常见方法。选择性修饰、分步重复图形、和几何形状转换可以容易而且精确地完成。还有，因为消除了胶片正片的邮寄，周转时间几乎可以削减一整天。

　　有了Gerber文件的传送，焊盘(pad)的几何形状可以从正方形和矩形改变成“home plate”、“格子”、“拉链”等形状(图六)，作为减少锡膏量的一种方法。通过修改几何形状来调节锡膏量，结合选择正确的金属板厚度，也可以消除台阶(stepdown)板的需要。单一厚度的模板，

　　经过适当设计，从工艺的角度看总是比双级工具更好。

　　胶剂模板(Adhesive Stencil)

　　电子文件也使计算机辅助设计(CAD)操作员可容易地决定一个焊盘形状的质心点。有这个能力，设计文件中锡膏层可转换成圆形和椭圆形。示组件尺寸而定(图七)。因此，可制作一块模板来“印刷”，而不是滴胶。印刷比滴胶快，将这种设备让给其它工作上面。

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