前言

在SMT工艺流程中，最重要的步骤之一就是将锡膏准确地丝印在PCB焊盘上，并有准确的开孔位置和开孔尺寸； 准确的开口锥度尺寸； 侧壁光滑，无毛刺； 材料厚度均匀，无应力； 模板张力均匀分布等要求。 随着SMT向细间距元件发展，SMD封装管脚密度越来越密，封装尺寸缩小的趋势对锡膏印刷提出严峻挑战。 因此刀模板激光切割机，对SMT印刷模板的精度有更高的质量要求。 本文从多方面分析和探讨影响SMT模板切割质量的因素，以期促进和提高激光模板质量，使这一工艺技术得到充分应用，提高SMT质量和生产效率。改善更多。

1 SMT工艺流程及模板的作用

1.1 SMT工艺流程

SMT，即表面贴装技术，是相对于传统的THT通孔技术发展起来的一种新的组装技术。 由于装配工艺的种类不同，具体的SMT工艺流程也不同。 目前SMT工艺流程通常按以下步骤进行：

生产准备→激光模板制作→丝印锡膏/点胶→贴装SMD→回流焊→插入元件→波峰焊→清洗→检验测试→返工/包装

其中，丝网印刷是利用模板将焊料印刷到基板上的过程。 在SMT工艺中，就是通过SMT模板在电路板的连接焊盘上印刷锡膏，是SMT组装的首要和必要的工序。

1.2 模板的作用

在丝网印刷锡膏/点胶之前，需要一个平面模具来涂抹锡膏，即SMT或SMD锡膏钢网。 SMT 激光模板技术是 SMT 制造过程中关键的第一步。 该技术的应用产生了精确的丝网印刷锡膏模板，从而实现了锡膏印刷的精确实现。

2激光切割不锈钢的原理

激光加工技术是利用激光束照射在钢板表面时释放的能量，使不锈钢熔化汽化。 SMT激光切割模板机一般由激光头、移动定位系统和软件三部分组成。 利用原始电子数据，计算机直接驱动设备，激光束通过透镜和反射镜聚焦在一个小区域。 高浓度的能量使快速局部加热能够蒸发不锈钢。 将待加工的片状不锈钢材料张紧在工作台夹具上，移动定位系统带动工作台或激光头，使待切割材料在切割头下方高速移动。 激光头由光源部分和切割头组成。 光源部分产生具有短波长的聚焦激光束。 激光束通过切割头，垂直聚焦在被切割材料表面。 它将要切割的材料加热、熔化和蒸发以形成一条缝。 闭合的狭缝形成焊盘开口。 由于能量如此集中，只有少量热量被传递到钢的其他部分，导致很少或没有变形。 复杂形状的坯料可以用激光非常精确地切割，切割后的坯料不需要进一步加工。 切割不锈钢时，由于焦点在钢材的底部，因此可以产生符合SMT焊膏泄漏的倒梯形开口。

3激光模板的优势

目前，制造模板的方法主要有化学蚀刻、激光切割和电铸三种。 这三种方法各有优缺点。 通过生产工艺和模板质量的比较，目前使用的激光模板具有以下优点：

基于模板对SMT工艺的重要性和激光模板的优势，对SMT激光模板的切割质量进行深入细致的探讨，对于改进工艺和克服一些问题具有重要意义。实际应用中的问题。

4 SMT激光模板切割质量控制

4.1 切割质量分析

据统计，在SMT制程中，60%以上的SMT缺陷是由印刷造成的刀模板激光切割机，其中只有35%是模板不良造成的，而60%的组装缺陷和87%的回流焊缺陷也是模板不良造成的. 因此，模板对SMT的质量和生产效率起着至关重要的作用，高质量的模板可以显着提高SMT制程的质量。

4.2 影响模板质量的因素主要体现在以下几个方面：

4.2.1 材料质量因素：材料质量因素相对稳定。 一般选用进口304#不锈钢，其硬度、弹性等指标均能满足要求。 这是一个相对稳定的因素。

4.2.2 模板设计：包括钢板厚度、开孔尺寸和开孔形状的选择。 其中，厚度和开孔尺寸决定了锡膏涂敷的量和精度，是整个生产过程中非常重要的一环，而开孔的形状对上锡质量有影响。

4.2.3 模板制作：包括尺寸精度、切边直线度、平整度、开孔墙形状。 尺寸精度是使用的基本要求，开孔壁的粗糙度和形状决定了上锡的质量。

4.2.4 激光参数对切割质量的影响

激光切割机大致可分为三部分：激光器、机构电控和软件。 在切割中，“刀”是最关键的环节。 因此，激光参数是切割过程中的关键因素，包括光斑直径、激光功率、重复频率、焦点位置等，以上参数必须经过多次调试验证，才能找到每个参数的最佳控制点，从而得到最满意的开盖质量。

4.2.5 激光功率和激光重复率的影响

能量 E 是功率 P 和时间 t 的乘积。 当切割速度一定时，即激光照射时间一定。 随着激光输出功率的增大，单位时间内材料获得的能量增大，材料温度升高，导致热影响区变宽，变形增大，切缝宽度也增大。

激光以脉冲方式工作，利用高能量密度使材料瞬间熔化气化，在钢板上打出一系列连续的孔，获得连续的切缝，实现对钢板的连续切割。 在这个过程中，相邻激光光斑的重复程度，即光斑的重复性，是一个关键参数。 是指相邻光斑重量面积占光斑面积的百分比，可以通过简单的几何关系得到（在切割过程中，钢板上的光斑变形很小，可以认为是一个圆），与激光重复频率、脉冲宽度和切割速度有关。 它对切割边缘的光洁度和切缝的宽度有很大的影响。 重复精度越高，切削刃越光滑，质量越好。

4.2.6 切割速度的影响

切割速度决定了生产效率。 在保证切割质量的前提下，尽可能提高生产效率，降低加工成本，是现代企业发展不可忽视的问题。

在其他参数不变的情况下，切割速度的变化意味着激光与材料相互作用的时间变化，即激光能量密度的变化。 切割速度越快，激光能量密度越小。 切割速度低时，激光能量密度过高，使切缝周围材料也熔化或气化，造成夹渣较多，切缝粗糙，切割质量差。 随着速度的增加，当激光能量密度达到合适的范围时，材料将完全熔化或气化，材料在辅助气体的作用下被去除，形成光滑均匀的切缝； 速度增加到一个极限值，材料获得的能量不足以完全熔化或气化，材料不能被完全切割； 另外，当重复频率一定时，切割速度增加到一定程度，切缝会由直线状态变为不连续的小孔，因此，存在一个临界速度，当大于这个临界速度时价值，切割成为冲孔。

4.2.8开孔尺寸设计对切割质量和丝印质量的影响

软件部分用于数据接收、开设计、加工控制和驱动激光头及移动系统。 其中开孔设计加工部分具备处理激光切割中一些特殊问题的能力，弥补了设计和转换过程中的缺陷和不足。 例如：一块电路板既有0.5mm pich的QFP IC，也有大于甚至长于2.0mm的大焊盘，板厚是固定的。 为了优化所有焊盘上的锡膏量，在开孔的大小上找到一个平衡点。

4.2.9 辅助气体的影响

激光切割中使用辅助气体是为了去除切口中的熔化材料，使切割过程顺利进行，同时保护镜片不受损坏。 提供额外的能量以加速切割。

4.2.10 气体压力的影响

激光切割对辅助气体的基本要求是进入切口的气体流量大、速度快，以便有足够的动量将熔化材料喷出，并有足够的气体与工件发生充分的放热反应。材料。 气体压力和气体流量是重要参数，氧气压力越高和流速越高，燃烧化学和材料去除速度越快。 同时，狭缝出口处的反应产物也能得到快速冷却。 在附近的非切割区域，气体充当冷却剂，减少热影响区。 但是，气体压力并不是越高越好。 当气体压力过低时，切口处的熔料不能完全清除，会形成毛刺，降低切割速度。 随着气体压力的增加，气体流量增加，排渣能力提高。 ，可以获得更平滑的边缘； 但压力过高，不仅会增加耗气量，还会扰乱气流，在工件表面形成涡流，降低除渣效果，增加切口宽度略。 . 因此，只有选择合适的气压才能获得更理想的切割质量。

5 激光模板的扩展应用

丝印锡膏除了制作整网外，还可以做小网版，即可以在一块钢板材料上制作多个PCB的丝印锡膏小网版，具有节省人力的特点，物质资源，储存方便。 同时，还可以专门设计“返工迷你模板”，对个别部件进行返工或翻新。 例如，可以针对某个元器件制作模板，根据其在印制板上的位置来确定小模板的尺寸，如返工的电源模块、球栅阵列（BGA）等。 当然也可以制作点胶丝网印刷模板等。

六，结论

经过各方面最合理的配置和优化，可以最大限度地减少激光模板切割过程中微小金属熔渣的形成，孔壁光滑，尺寸准确，锥度合适，上锡好，印刷效果好满足后续的贴装和焊接。 等待请求。