一種smt模板表面超疏水結(jié)構(gòu)的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及SMT模板制作領(lǐng)域，尤其涉及一種SMT模板表面超疏水結(jié)構(gòu)的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]SMT印刷工藝是SMT工藝最前端及最重要的工藝之一，印刷過程中SMT模板存在錫膏粘連、下錫率低、鋼網(wǎng)清洗頻繁等問題，尤其是在以智能手機(jī)為代表的電子產(chǎn)品朝輕、薄方向發(fā)展后，廣泛采用01005小型器件及超細(xì)間距器件后，相應(yīng)的印刷模板開口尺寸越來越小，下錫率低、焊接時(shí)錫膏不足的問題越來越嚴(yán)重，這嚴(yán)重影響焊接質(zhì)量，增加了模板清洗頻率和耗材成本，也降低了生產(chǎn)效率。
[0003]現(xiàn)有解決上述問題主要有兩種處理方法:第一種是采用超聲波處理、電化學(xué)拋光等工藝去除毛刺降低表面粗糙度，但對(duì)于小型器件和超細(xì)間距印刷效果仍然不佳;第二種是增加鋼片表面疏水性來提高脫膜率，其中包括兩種方法，第一是在鋼片表面涂覆納米涂層降低表面能，第二是在鋼片表面制作微細(xì)結(jié)構(gòu)增加疏水性，傳統(tǒng)方法是采用化學(xué)蝕刻法制作，此方法有一定效果，但由于其化學(xué)污染嚴(yán)重，對(duì)環(huán)境及操作人員均有傷害，且工藝復(fù)雜，制作結(jié)構(gòu)單一且多項(xiàng)參數(shù)不可控，嚴(yán)重的制約了其使用效果。
[0004]激光技術(shù)的迅速發(fā)展，為材料表面微結(jié)構(gòu)制作帶來了新的方向和技術(shù)上的突破，激光制作表面結(jié)構(gòu)具有靈活性、高效性、可控性等優(yōu)點(diǎn)，雖然目前激光在材料表面制作疏水結(jié)構(gòu)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，但是對(duì)于SMT模板領(lǐng)域，由于其使用的特殊要求，采用傳統(tǒng)的方法簡(jiǎn)單制作的表面疏水結(jié)構(gòu)無法應(yīng)用于SMT模板表面;具體表現(xiàn)在，傳統(tǒng)激光制作的表面疏水結(jié)構(gòu)耐摩擦性差，只能用于裝飾性質(zhì)的材料表面等靜置不動(dòng)的場(chǎng)合及物品，而SMT模板需要在印刷環(huán)節(jié)承受大壓力、多次數(shù)的反復(fù)摩擦，同時(shí)印刷環(huán)節(jié)中的錫膏、腐蝕性有機(jī)溶劑的對(duì)疏水微觀結(jié)構(gòu)造成巨大的腐蝕作用，因此傳統(tǒng)的激光制作的表面疏水結(jié)構(gòu)如果簡(jiǎn)單的應(yīng)用于SMT不銹鋼模板表面，只印刷一兩次，模板表面的微細(xì)結(jié)構(gòu)就會(huì)受壓力而破壞，因此將激光制作微細(xì)結(jié)構(gòu)疏水技術(shù)應(yīng)用于SMT模板等需要反復(fù)摩擦的領(lǐng)域受到了巨大的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出一種SMT模板表面超疏水結(jié)構(gòu)的制備方法，將激光制作微細(xì)結(jié)構(gòu)應(yīng)用于SMT模板領(lǐng)域，在提升SMT模板印刷過程中錫膏脫模率、印刷質(zhì)量的同時(shí)，制作的微細(xì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高且耐摩擦耐腐蝕性強(qiáng)，從而提高生產(chǎn)效率及印刷模板的使用壽命ο
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007 ]本發(fā)明公開了一種SMT模板表面超疏水結(jié)構(gòu)的制備方法，包括:將皮秒光纖激光器的焦點(diǎn)聚焦于所述SMT模板的表面上以在所述SMT模板的表面形成微細(xì)結(jié)構(gòu)，并將準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器的焦點(diǎn)聚焦于所述SMT模板的表面上方第一預(yù)設(shè)位置處對(duì)所述SMT模板進(jìn)行處理。
[0008]在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，本發(fā)明還可以包括以下技術(shù)特征:
[0009]在所述SMT模板的表面形成微細(xì)結(jié)構(gòu)之前還包括:將連續(xù)光纖激光器的焦點(diǎn)聚焦于不銹鋼鋼板的表面上將所述不銹鋼鋼板切割形成所述SMT模板，并將所述皮秒光纖激光器的焦點(diǎn)聚焦于所述SMT模板的由切割形成的側(cè)壁上以對(duì)所述SMT模板的側(cè)壁進(jìn)行處理。
[0010]在所述SMT模板的表面形成微細(xì)結(jié)構(gòu)之前還包括:將所述準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器的焦點(diǎn)聚焦于所述不銹鋼鋼板的表面上方第二預(yù)設(shè)位置處以對(duì)所述不銹鋼鋼板進(jìn)行處理。
[0011 ] 所述皮秒光纖激光器、所述準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器和所述連續(xù)光纖激光器的波長(zhǎng)均為1030?1090nm;優(yōu)選地，所述連續(xù)光纖激光器、所述皮秒光纖激光器和所述準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器發(fā)射的激光通過合束鏡合并到同一光路中。
[0012]所述準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器的脈沖寬度為毫秒級(jí)。
[0013]所述準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器的焦點(diǎn)聚焦于所述SMT模板的表面上方距離所述SMT模板表面1?2mm處。
[0014]所述皮秒光纖激光器的焦點(diǎn)聚焦于所述不銹鋼鋼板表面下方第三預(yù)設(shè)位置處內(nèi)，所述第三預(yù)設(shè)位置是在所述不銹鋼鋼板表面下方的距離所述不銹鋼鋼板表面預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)，所述預(yù)設(shè)距離范圍是所述不銹鋼鋼板的厚度的1/4?3/4。
[0015]所述準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器的焦點(diǎn)聚焦于所述不銹鋼鋼板的的表面上方距離所述不銹鋼鋼板表面1?2mm處。
[0016]制備方法還包括將激光處理后的所述SMT模板暴露在空氣中靜置2小時(shí)以上。
[0017]所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的基本結(jié)構(gòu)為直線結(jié)構(gòu)、非封閉曲線結(jié)構(gòu)或封閉曲線結(jié)構(gòu)，其中所述直線結(jié)構(gòu)包括直線及通過直線疊加形成的矩形網(wǎng)格結(jié)構(gòu)、三角形結(jié)構(gòu)、六角形結(jié)構(gòu)、多邊形結(jié)構(gòu)、十字型結(jié)構(gòu);所述非封閉曲線結(jié)構(gòu)包括波浪線、任意非封閉曲線;所述封閉曲線結(jié)構(gòu)包括橢圓及圓、任意封閉曲線;優(yōu)選地，所述微細(xì)結(jié)構(gòu)的深度為7?15μπι，線寬度為10?20μπι，每個(gè)重復(fù)單元的尺寸為10?150μηι。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明將皮秒光纖激光器的焦點(diǎn)聚焦于SMT模板的表面上形成微細(xì)結(jié)構(gòu)，并將準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器的焦點(diǎn)聚焦于SMT模板的表面上方以在對(duì)SMT模板進(jìn)行退火，從而增強(qiáng)SMT模板表面的硬度，使SMT模板表面的微細(xì)超疏水結(jié)構(gòu)具有耐摩擦、耐腐蝕的特性，提高生產(chǎn)效率及印刷模板的使用壽命，且處理過程無化學(xué)污染;另外本發(fā)明的制備方法可以在SMT模板設(shè)備上集成實(shí)現(xiàn)，無需開發(fā)額外設(shè)備，成本低、效率高、質(zhì)量好。
[0019]在進(jìn)一步的方案中，在通過連續(xù)光纖激光器將不銹鋼鋼板切割形成SMT模板的同時(shí)或之后，還將皮秒光纖激光器的焦點(diǎn)聚焦于SMT模板上由切割形成的側(cè)壁上，從而去除掉連續(xù)光纖激光器切割不銹鋼鋼板時(shí)產(chǎn)生的毛刺、熔融的塊狀熔渣等異物殘留，使得SMT模板的側(cè)壁也具有疏水性，從而進(jìn)一步提高SMT模板的疏水效果。更優(yōu)選的方案中，在將不銹鋼鋼板切割形成SMT模板的同時(shí)或之后，還將準(zhǔn)連續(xù)激光器的焦點(diǎn)聚焦在不銹鋼鋼板的表面上方，將由連續(xù)光纖激光器的激光切割所產(chǎn)生的周期性紋路進(jìn)行熔融，材料在熔融之后會(huì)流動(dòng)，使不銹鋼鋼板的側(cè)壁更加均勻，周期性紋路消失，側(cè)壁粗糙度進(jìn)一步降低。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的多種激光器的合束結(jié)構(gòu)圖；
[0021]圖2是本發(fā)明一種實(shí)施例的制作側(cè)壁的疏水性的過程示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明另一種實(shí)施例的制作側(cè)壁的疏水性的過程示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的制作SMT模板表面超疏水結(jié)構(gòu)的過程示意圖；
[0024]圖5是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的SMT模板表面微細(xì)結(jié)構(gòu)的形狀示意圖之一；
[0025]圖6是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的SMT模板表面微細(xì)結(jié)構(gòu)的形狀示意圖之二；
[0026]圖7是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的SMT模板表面微細(xì)結(jié)構(gòu)的形狀示意圖之三；
[0027]圖8是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的SMT模板表面微細(xì)結(jié)構(gòu)的形狀示意圖之四；
[0028]圖9是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的SMT模板表面微細(xì)結(jié)構(gòu)的形狀示意圖之五。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面對(duì)照附圖并結(jié)合優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0030]本發(fā)明提供一種SMT模板表面超疏水結(jié)構(gòu)的制備方法，在制備方法中，如圖1所示，本發(fā)明同時(shí)采用了多種激光器對(duì)SMT模板進(jìn)行處理，包括連續(xù)光纖激光器1、準(zhǔn)連續(xù)光纖激光器2(脈沖寬度為毫秒級(jí))和皮秒光纖激光器3，其中這些激光器的波長(zhǎng)均在1030?1090nm的范圍內(nèi)，通過使用合束鏡4將三束激光整合到同一個(gè)光路中，再通過聚焦鏡5分別將各激光器的激光聚焦至預(yù)定的位置處。
[0031]在一種實(shí)施例中，本發(fā)明的制備方法包括以下步驟:
[0032]第一步，制作SMT模板的側(cè)壁的疏水性；
[0033]首先將不銹鋼鋼板制作形成SMT模板，如圖2所示，將連續(xù)光纖激光器1的焦點(diǎn)10聚焦在不銹鋼鋼板6的表面上對(duì)不銹鋼鋼板6實(shí)施切割，在不銹鋼鋼板6上形成側(cè)壁(也即SMT模板的側(cè)壁)；然后將皮秒光纖激光器3的焦點(diǎn)30聚焦在不銹鋼鋼板6的側(cè)壁(也即SMT模板的側(cè)壁)上，具體地，皮秒光纖激光器3的焦點(diǎn)30聚焦于不銹鋼鋼板6表面下方第三預(yù)設(shè)位置處內(nèi)，第三預(yù)設(shè)位置是在不銹鋼鋼板表面下方的距離不銹鋼鋼板表面預(yù)設(shè)距離范圍內(nèi)，預(yù)設(shè)距離范圍是不銹鋼鋼板的厚度的1/4?3/4，即聚焦在切割形成的側(cè)壁中部位置，更優(yōu)選的實(shí)施例中，皮秒光纖激光器3的焦點(diǎn)30聚焦于SMT模板側(cè)壁的中間位置，例如制作SMT模板所用的不銹鋼鋼板一般在0.08?0.2mm之間，對(duì)應(yīng)的皮秒光纖激光器3的焦點(diǎn)30可以聚焦于連續(xù)光纖激光器1的焦點(diǎn)10下方0.04?0.1mm處。在通過連續(xù)光纖激光器1對(duì)不銹鋼鋼板6進(jìn)行切割時(shí)，在不銹鋼鋼板6上形成的側(cè)壁容易存在毛刺、熔融的塊狀熔渣等異物殘留以及激光切割的周期性紋路，造成側(cè)壁粗糙度高、可能導(dǎo)致下錫不良、印刷質(zhì)量差，而本發(fā)明