[发明专利]SMT阶梯模板及其制作方法

说明书

本发明涉及SMT阶梯模板及其制作方法。所述制作方法包括：在基材上去除一部分材料以形成具有设定深度的凹槽，所述凹槽的设定深度小于所述基材的厚度；将料片放置于所述凹槽中，所述料片的厚度大于所述凹槽的设定深度；对所述料片的边缘与所述凹槽的边缘的拼接处进行激光焊接以使所述料片固定在所述基材上。所述SMT阶梯模板包括基材和料片，所述基材具有第一表面和第二表面，所述料片具有第一部分和第二部分；所述料片埋在所述基材中，所述料片的第一部分位于所述第一表面之下且位于所述第二表面之上，所述料片的第二部分位于所述第一表面之上。本发明可减少材料在焊接过程产生的热形变，从而提高SMT阶梯模板的机械强度。

技术领域

本发明涉及制造技术领域，特别涉及局部加厚的SMT阶梯模板及其制作方法。

背景技术

在SMT(Surface Mounting Technology，表面组装技术)领域，用于PCB(PrintedCircuit Board，印刷电路板)上的钢模板有普通模板(模板厚度相同)和阶梯模板(包括局部加厚模板和局部减薄模板)，这两者可统称为SMT模板。它们的区别在于普通模板采用的是同一种厚度的钢片，而阶梯模板采用的是在一张钢片上局部产生两种或两种以上不同厚度的钢片。阶梯模板可以分为局部加厚(STEP-UP)模板或局部减薄(STEP-DOWN)模板。在各种实际的阶梯模板中，局部加厚阶梯模板数量占了阶梯模板总数量的80％左右，而且，目前局部加厚模板比局部减薄模板制作难度大，成本更高，研究意义更大。

目前，市场上的阶梯模板的制作一般有三种方法：

一是采用化学刻蚀方法，也就是通过在金属钢片上涂抗蚀保护剂，定位感光图案并将图形曝光在钢片表面，然后使用蚀刻工艺从表面腐蚀钢片达到一定深度而完成。由于需要腐蚀加工的面积大，制作局部加厚模板消耗的腐蚀液很多。另外，化学刻蚀方法必然会产生大量的高浓度蚀刻废液和较低浓度的洗涤废水，这些废液和废水包含HCl、H₃PO₄、HNO₃和HF等腐蚀性物质，会对环境造成污染。该方法还需要制作掩膜，且需要使用光绘菲林作为图形转移的工具，因而加工效率低、浪费材料、成本较高、时间周期较长，对环境污染大，严重制约了局部加厚SMT模板的制作。

二是中国专利申请号为201310625767.9(SMT阶梯模板制造工艺)公开的一种增材制造方式，采用对粉末选择性熔覆技术(激光熔覆)，是指以不同的添加方法在被加工的SMT模板基体上放置选择的涂层材料，经激光照射后，使粉料和基体表面熔化，经快速凝固形成与基体呈冶金结合的表面涂层。粉末熔覆技术从原理上可以克服腐蚀制造法的加工污染，但常规铺粉熔覆需要对整个增厚区域扫描加热，对于厚度为微米级别的SMT模板来说，很容易发生热形变，并且最小熔覆高度往往通常达到20μm，而局部增厚的高度最小低至10μm，难于满足增厚高度分辨率的需要，因此该项技术在尚未在生产中推广应用。

德国某公司采用补材拼焊的方式探索激光阶梯模板的焊接方式，其方法是用激光切割机将需要增厚的区域切下，再从较厚的钢片上切割相同大小的料片，将料片拼合在SMT模板切下的区域，再用激光将料片与SMT模板基材(后文简述为“基材”)焊接到一起。因为SMT模板厚度通常为微米级别，焊接过程很容易发生热变形。由于SMT模板正反两个面均需要做焊接处理，所以德国某公司的方法为了减小SMT模板在焊接过程的热形变，只能将料片的正反表面分别与基材焊接在一起，无法将料片与基材焊透，这样制造的SMT阶梯模板的机械强度较弱。当然，为了减小SMT模板在焊接过程产生的热形变，也可采用点焊的方式来使正反表面的焊点错开，但其效果也不是很理想，而且使得加工工艺变得复杂。

发明内容

本发明的目的是为了弥补上述现有技术中的至少一项不足，提出一种SMT阶梯模板及其制作方法，可减少SMT模板在焊接过程产生的热形变，从而提高制作的SMT阶梯模板的机械强度。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

SMT阶梯模板的制作方法包括：