[发明专利]SMT阶梯模板制造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及制造技术领域，特别是涉及SMT阶梯模板局部加厚的一种SMT阶梯模板制造工艺。

背景技术

在SMT（Surface Mounting Technology，表面组装技术）领域，用于PCB（Printed Circuit 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）。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，局部加厚模板制作较为困难，一般而言，局部加厚模板比普通钢模板贵20%以上。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，显然会对环境造成污染。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，因些加工效率低、浪费材料、成本较高、时间周期较长，而且对环境污染大，严重制约了SMT的发展。因此，在SMT阶梯模板生产中迫切需要开发一种高效、无污染、低成本的新制备技术。

激光熔覆技术是指以不同的添加方法在被加工的零件基体上放置选择的涂层材料，经激光辐照后，使之和基体表面熔化，经快速凝固形成与基体呈冶金结合的表面涂层。激光熔覆技术可以克服常规表面处理技术的不足之处，具有良好的工业应用前景。与传统的表面涂层技术，如常规堆焊﹑火焰喷焊和等离子喷焊等热加工技术以及电镀﹑电刷镀等技术相比，激光熔覆技术具有如下特点：

（1）涂层与基体可以实现牢固的冶金结合或界面扩散结合；

（2）热变形小，尤其是采用高功率密度激光快速处理时，变形可降到零件的装配公差内；

（3）冷却速度一般都大于104℃/s，属于快速凝固过程，容易得到细晶组织或产生平衡态所无法得到的新相，如非稳相、非晶态等；

（4）可以在低性能廉价钢材上制备出高性能贵重的合金钢表面，以降低材料成本，节约贵重稀有的金属材料，提高金属零件的使用寿命；

（5）基于激光加工可以精确定位的特点，可以实现选区激光涂敷；

（6）工艺过程容易实现自动化。

激光3D打印技术，也就是人们常说的增材制造技术，是由激光熔覆技术发展起来的一种数字化先进制造技术，该技术通过高功率激光熔化原料粉末或丝材，在沉积基板的配合运动下，逐点逐层堆积材料，通过不断生长制备出零件。该技术具有以下特点：（1）突破了传统去除加工方法的限制，无需零件毛坯和大型锻造、铸造设备及模具，可实现材料制备与成形的一体化，显著缩短零件制造周期、降低制造成本、提高材料利用率；（2）在同一套系统上可进行不同材料零件的制造，具有广泛的材料及设计适应性；（3）所沉积零件具有致密的组织和良好的综合性能；（4）可以很方便地通过材料及工艺的调节与控制，实现多种材料在同一零件上的集成制造，满足零件不同部位的不同性能需要。该技术是一种新型的数字化添加材料成形技术，具有重要的发展应用前景，近年来得到发达国家和中国各级政府的广泛关注和重视。

本技术，即SMT阶梯模板激光3D打印技术，是依据市场需要而研发的新技术，该技术的原理是：将特定性能的合金粉末预置在不锈钢模板的一定位置，采用激光熔覆的方法烧结粉末而得到平整光滑的涂层凸台，从而快速得到SMT阶梯模板。

发明内容

本发明为了解决目前为得到局部加厚的SMT阶梯模板而采用传统的化学刻蚀方法对普通模板进行加工，导致的加工效率低、成本高、环境污染较严重的问题而提供的一种SMT阶梯模板制造工艺。

为达到上述功能，本发明提供的技术方案是：

一种SMT阶梯模板制造工艺，所述制造工艺包括以下步骤：

步骤1，在普通模板上需要设置阶梯凸台的位置预置合金粉末，采用激光3D打印机并选用合适的工艺参数，对所述合金粉末进行逐道搭接扫描，获得涂层凸台；

步骤2，对所述涂层凸台进行激光大光斑快速微熔扫描；