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元件，然后激光切割密间距(fine-pitch)的元件。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。元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。示元件尺寸而定(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。
返工模板
　　一个比较近期的创新发生在返修(rework)领域。现在有“小型的”模板，专门设计用来返工或翻修单个元件。可购买单个元件的模板，如标准的QFP和球栅阵列(BGA)。当然也有相应的刮板，或小型刮刀。
价格比较
1. 化学腐蚀模板的价格是有框架尺寸驱使的。虽然金属箔是模板制作过程中的重点，但框架是单一的、最贵的固定成本。其尺寸很大程度上由印刷机类型决定。可是，大多数印刷机可接纳不止一个框架尺寸。(框架尺寸是工业标准)。多数模板供应商保持一定库存的标准框架，尺寸范围从5x5" ~ 29x29"。因为空的金属箔成本没有框架的那么多，金属厚度对价格没有影响。并且由于所有孔都是同时蚀刻的，其数量也是无关紧要的。
2. 电铸成形模板价格主要是由金属厚度驱使的。电镀到所希望的厚度是主要的考虑：厚的模板比薄的模板成本低。
3. 激光切割模板价格是按照设计的孔数。
　　激光一次切割一个孔，即孔越多，成本越高。还要加上所要求的框架尺寸。一个用激光切割密间距和化学腐蚀标准间距元件的混合模板，当要求许多开孔时，可能是成本有效的方法。可是，对于少于2500个孔的设计，完全用激光切割整个模板也许更成本低。
结论
　　不管现代表面贴装装配的需求可能是什么，目前有一个模板技术满足这个需求。一些讨论过的创新，如梯形截面孔、混合模板和电子数据传送的优势，都在过去三或四年得到发展和改进。模板工业传统上已经不仅对新的要求快速反应，而且在这些行进中的发展中走在前面。
References
1. C. L. Hutchins, "Fine-pitch Stencil Technology," SMT, July 1996.
2. W. E. Coleman, "Stencil Design and Application for SMD, Through-hole, BGA and Flip Chips," Advancing Microelectronics, January/February 1996.
3. R. Clouthier, "Appraising Stencils for Fine-pitch Printing," SMT, March 1995.
4. W. E. Coleman, "Stencil Design for Advanced Packages," SMT, June 1996.
　　BARRY R. GOUKLER may be reached at Metal Etching Technology Associates Inc., #4 Lippincott Lane, Mt. Holly, NJ 08060; (609) 261-2670; Fax: (609) 261-4007; E-mail: mailto:sales@%20metassocs.com; Web site: metassocs.com.