IPC 7525B-2011 中文版 模板设计指导(钢网设计指南).pdf - 第24页
4 模板制造 4.1 箔 不 锈钢是化学 蚀刻模板和 激 光 切割 模板 首选 的 金属材 料， 其它金属 和 塑 料 材 料，可 根 据 需 求 具 体 指 定。对 于 电 铸 成 型 模板， 高 硬 度 的 镍 合 金是 首选 的 材 料。 4.2 框架 为得到合 适 的 框架尺寸 ， 需 要 考 虑 OEM （ 原 始 设 备 制造 商 ）的模板印刷 机 操 作 手册 。 框 架 可 以是空 心的 或者铸铝材质 的，箔 固 定的 …
3.5.4 局部腐蚀掏空模板 这种类型的模板在模板与PCB的接触面上设计有局部腐蚀凹槽。有几种
情况采用了局部腐蚀模板，如下：
• PCB上条形码标签处相应的局部腐蚀区。在条形码标签区域，模板厚度应该从0.15mm[5.9mil]减去
0.08mm[3.1mil]；
•测试点局部腐蚀区。模板在每个增高的测试点对应区域局部腐蚀，以便又紧又平地贴住PCB；
• 在陶瓷元器件角落阻焊膜的使用。模板在该腐蚀区域能使PCB和模板密封性更好。无引脚陶瓷元器
件的平衡能使元器件下方的清洁度得到提高，能使焊点的长度变长。
• 二次印刷模板。在SMT元件焊膏印刷区域模板要设计一定深度的局部腐蚀凹槽（见3.3.1.3和3.4.1）。
这种模板应用的另一个例子就是通孔范围内和附近的厚度为0.5mm[20mil]以印刷焊膏，而在接触
面设置0.3mm[12mil]的局部腐蚀阶梯以跳过先前SMT印刷过的SMT元件处的焊膏。
3.6 基准点 依靠机器视觉系统的定位，基准点被定位在刮刀面或者接触面上，并填充黑色环氧树
脂以便形成对比。典型的基准点为直径1.0~1.5mm[39.4~59.1mil]实心的圆点。基准点可能是半通孔
腐蚀、激光雕刻或者全通孔腐蚀。
3.6.1 全局基准点 基准点在PCB三个方向上各设置一个，距离板边至少5mm。
3.6.2 局部基准点 重要元器件附近设置基准点（例如：细间距QFP）对贴片的吸取和放置有用，
但是对模板的印刷没有用。对于印刷过程来说，最好的基准点设置是离得越远越好。
3.7 返⼯和返修⽤模板
3.7.1 ⼩（型）模板 一旦不良元器件移除时，小模板用于将焊膏印刷在PCB焊盘上。元器件从PCB
板上移除后，多余的焊锡必须要被清除掉。将小模板与PCB焊盘对齐，用小刀刃将焊膏印刷到焊盘
上。新的元器件被放置在焊膏上，并进行局部再流焊接形成焊点。
3.7.2 直接在元器件上印刷焊膏的返修⼯具 有时直接将焊膏印刷到需替换的元器件上比将焊膏印
刷到PCB上显得更为方便。在这种情况下，一个手持工具将元器件固定住并与模板接触，焊膏将直
接印刷到元器件的端子上或者BGA焊料球的顶部。这种方法对典型的从3mm~10mm的小型器件底部
有扁平端子的BTC元器件特别有用。下图显示了端子上已经印有焊膏的BTC（图3-24）和BGA（图3-
25）的例子。
图 3-24 BTC（底部端接元器件） 图 3-25 BGA （球栅阵列）
2011年10月 IPC-7525B-C
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4 模板制造
4.1 箔 不锈钢是化学蚀刻模板和激光切割模板首选的金属材料，其它金属和塑料材料，可根据需
求具体指定。对于电铸成型模板，高硬度的镍合金是首选的材料。
4.2 框架 为得到合适的框架尺寸，需要考虑OEM（原始设备制造商）的模板印刷机操作手册。框
架可以是空心的或者铸铝材质的，箔固定的方法是：用胶水将模板永久地粘合在框架上。某些箔可
直接固定在具有使模板张紧的功能框架里，特点是不需要用模板或者一个永久性的夹具固定箔和框
架。
4.3 模板 通常选择聚酯材料，也可选择用不锈钢。
4.4 模板制造技术 模板制作工艺有两种：加成工艺和减成工艺。加成工艺如电铸成型，金属被添
加形成模板；减成工艺如激光切割和化学蚀刻，金属从模板中迁移出薄片形成开孔。
4.4.1 化学蚀刻 化学蚀刻的模板制作是通过在金属箔上涂抗蚀刻保护剂、用销钉精确定位感光工
具将图形曝光在金属箔两面，然后使用双面工艺同时从两面腐蚀金属箔，得到特定的网格尺寸。根
据蚀刻系数计算出来，暴露于抗蚀刻保护剂开孔图形尺寸较我们要求得到的开孔尺寸小。蚀刻系数
描述了化学腐蚀剂蚀刻金属箔的横向蚀刻量。液态化学腐蚀剂从金属箔的两面蚀刻出特定的开孔。
除去多余的抗腐蚀剂，得到模板。
化学蚀刻也被用于制作向下阶梯或者向上阶梯的标准模板（不包括加成工艺模板），该工艺配置可提
供光滑的表面，这有利于焊膏在阶梯面的滚动和刮干净。
4.4.1.1 ⾼精密蚀刻 一种将更多的管嘴放置在离模板更近的地方，并且在模板顶部和底部更大的范
围内尽可能地调整压力的化学蚀刻过程。也使用可再生的氯化铁进行腐蚀，以便保证在蚀刻过程中
蚀刻腐蚀液浓度保持稳定，得到一致的蚀刻结果。
4.4.2 激光切割⼯艺 激光切割工艺通过激光设备软件处理数据制造出模板。与化学蚀刻工艺不同，
这种工艺不需要感光工具。因为模板只从一面切割，激光切割的孔壁一般都是梯形的。如没有特殊
要求，接触面的开孔大于刮刀面（见4.4.5节）。 聚酰亚胺材料也可采用激光切割。
4.4.3 电铸成型⼯艺 电铸成型模板的制作是利用感光——显影技术和电镀镍技术的加成工艺。在
金属电铸母膜（心轴）上涂覆感光胶，膜厚度要略大于最终的模板厚度。将开孔图形用图像技术覆
盖到显影胶上，并发生反应，只留下开孔处的感光胶。将带开孔图形感光胶的电铸母膜放到电镀镍
槽中，逐个原子、逐层地在感光胶周围电镀出模板。镍膜沉积到需要的厚度时，先清除剩余的感光
胶，然后再将电铸成型的镍网脱膜。
4.4.4 混合模板 如PCB上有标准间距组件和细间距组件，模板制作工艺可能需要激光切割和化学
蚀刻的混合工艺。这类型的模板称为激光——化学结合模板或者混合模板。
4.4.5 梯形开孔截⾯ 梯形截面孔可用于改进焊膏的释放效果。在化学蚀刻和高精度蚀刻工艺中，
梯形形状Z（见图4-1）的尺寸可以限定。对于激光切割或者电铸成型工艺，能自然产生梯形截面孔。
模板供应商应该与客户联系，确认梯形尺寸大小。
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4.4.6 其它功能项⽬ 为减小焊膏与孔壁之间的
摩擦力，进一步改善焊膏释放效果，可能需要用
到其它的模板工艺或者材料。可选项有：
• 抛光 属减成工艺，分为化学抛光和电抛光。
• 镀镍 属加成工艺，在模板上镀一层薄镍。
• F-G 钢 一种不锈钢模板材料，专门为纤维激光
切割或者高精度蚀刻工艺获得超光滑孔。
• 镍/PTFE涂层/纳⽶涂层 减小表面张力增加避水
面使焊膏顺利从网孔释放，模板底部清洁而附加
的表面处理。
5 模板固定
5.1 薄⽚的图形定位 开孔图形是居中或者偏移位于模板中。PCB通过边缘的基准点或者轮廓定位。
对位校准时应该用PCB实际轮廓或者整板基准点。如模板上有多个开孔图形或者拼板开孔，图形间
距推荐的最小值为50mm[2.0in]。
5.2 薄⽚居中 为满足模板张力一致及印刷后效果，一般要求将模板固定到框架的中央。如果为满
足印刷机的特殊要求，开孔图形可以偏移。
5.3 其它设计指导 如果没有其它特殊要求，其它设计指导如下 ：
• 建议框架边缘到薄片边缘的最小边界区长度为20mm[0.79in]。
• 胶合边界内侧到薄片图形至少预留50mm[2.0in]，供焊膏储存和刮刀运动空间。
6 模板订购
典型模板订购的方式是：客户填写供应商提供的订单（或者点检表），与供应商进行联系。订单的格
式包含文件数据、材料类型、制作工艺和其它特殊的要求等项目（见附录A）。
7 模板进料检验规范
接到供应商送来的模板后，客户根据检验清单对模板进行检验，确认模板是否正确制作，在运输过
程中是否有损伤。新模板入库检验可参考如下项目：
•应
该检查供应商的质量检查表，确认开孔尺寸、开孔形状、开孔位置正确；
•应该检查模板的化学蚀刻情况。
•应该检查模板的损伤情况（例如，花边、折痕、金属空洞）。
•应
该以用户和制造商协商的方法核对模板张力。
•应该检验模板开孔图形和框架之间的距离（参考印刷机的规格）。应该将PCB板或者透明板（例如，
具有逆光特性的聚酯薄膜胶片）紧贴在模板的图形上，检验板到模板框架边缘的准确距离。
•应该检验模板开孔图形与板是否匹配，应该检验修改开孔尺寸和形状是否正确。
•应该检验模板与薄片胶合是否良好，是否有加工损伤。
•应
该检验框架尺寸、类型、平整度等。
•应该检验模板上是否蚀刻模板号和编号以及蚀刻内容的正确性。
•应该检验模板厚度。
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图4-1 梯形开孔截⾯
1. 梯形开孔
2. 刮⼑接触⾯
3. 印制板接触⾯
1
1/2 Z1/2 Z
2
3
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