【摘要】：數(shù)字微噴是近年來(lái)迅速發(fā)展的一種微米級(jí)增材制造技術(shù),因其具有成型材料多樣、精度高等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于微結(jié)構(gòu)制造、生物醫(yī)學(xué)、微流控器件制作、微電子封裝等制造領(lǐng)域。在現(xiàn)階段傳統(tǒng)電路板封裝方法中,存在著材料浪費(fèi)、自動(dòng)化水平低、鑄模成本高、精度差等諸多缺陷,于是本文將數(shù)字微噴工藝引入到電路板封裝領(lǐng)域,提出一種基于數(shù)字微噴工藝的電路板封裝方法,自主開發(fā)設(shè)計(jì)了應(yīng)用于電路板封裝的數(shù)字微噴成型系統(tǒng),圍繞數(shù)字微噴電路板封裝系統(tǒng)及成型工藝進(jìn)行研究,并最終通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)試驗(yàn)證了設(shè)備的穩(wěn)定性以及所提方法的可行性,為電路板封裝提供一種新的思路。首先對(duì)數(shù)字微噴的工作原理及成型機(jī)理進(jìn)行了研究,為后文的仿真與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建提供理論指導(dǎo)。從流體力學(xué)理論出發(fā)介紹了液滴噴射類型,根據(jù)其不同的驅(qū)動(dòng)方式選擇適用于本課題的數(shù)字微噴技術(shù)。其次對(duì)微液滴噴射過(guò)程進(jìn)行仿真分析,在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,采用有限元仿真軟件COMSOL利用層流兩相流—水平集模型進(jìn)行數(shù)值模擬,對(duì)微液滴生成過(guò)程中的流場(chǎng)、速度場(chǎng)進(jìn)行分析,得到液體屬性以及噴射速度對(duì)液滴成型效果的影響規(guī)律,為后文噴射材料的選用提供指導(dǎo),分析總結(jié)了衛(wèi)星滴產(chǎn)生的因素以及良好微液滴的生成條件。然后根據(jù)理論分析與仿真的結(jié)果,自主設(shè)計(jì)數(shù)字微噴成型系統(tǒng),該系統(tǒng)包括:機(jī)械架構(gòu)、運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)、主控模塊、氣壓、溫度控制模塊等部分。本文詳細(xì)闡述了數(shù)字微噴封裝打印系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路并由此最終完成實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的組裝與調(diào)試。最后在搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上開展對(duì)電路板的封裝實(shí)驗(yàn),討論不同工藝參數(shù)下的封裝缺陷,并且不斷進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整,對(duì)電路板封裝的成型質(zhì)量及精度進(jìn)行分析,實(shí)現(xiàn)了數(shù)字微噴在電路板封裝領(lǐng)域的應(yīng)用,推動(dòng)了電路板封裝技術(shù)的發(fā)展。
【圖文】：

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本文編號(hào)：2650531