金屬微熔滴按需噴射及沉積過程研究
發(fā)布時間:2021-08-17 14:33
近年來,人們對電子產(chǎn)品的要求逐漸提高,需求量也逐漸增長,因此電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度非常高。為實現(xiàn)電子產(chǎn)品的輕小化與低成本,對微電子封裝用BGA焊錫球和表面貼裝的制作方法的研究顯得十分重要。微滴噴射成型技術(shù)在上世紀90年代被提出且得到快速發(fā)展,其噴射過程能被精確的控制,為BGA焊錫球的制作及表面貼裝的發(fā)展提供了一個新的方向。本課題為了實現(xiàn)對均勻BGA焊錫球的制作及錫膏的噴印成型,開發(fā)了一套基于氣動式原理的金屬微熔滴按需噴射及沉積系統(tǒng),用該系統(tǒng)制得了均勻的無鉛焊錫顆粒,討論了生成顆粒的影響因素,并對其噴射成型進行了初步的實驗。本文主要開展了以下的研究工作:本文首先對金屬微熔滴按需噴射過程進行仿真分析,分別研究了在氣體脈沖的作用下,坩堝內(nèi)氣體壓力的變化情況和液滴的噴射過程。利用單因素變量法模擬了不同參數(shù)下坩堝內(nèi)的氣壓波動,并分析了不同參數(shù)對氣壓波動的影響。改變仿真參數(shù),得到了不同的液滴噴射狀態(tài),對液滴的不同噴射狀態(tài)及其壓力場進行分析,同時研究了噴射參數(shù)對液流的伸長及噴射速度的影響規(guī)律。通過對金屬微熔滴按需噴射及沉積系統(tǒng)功能的分解,確定了每個功能具體的實現(xiàn)方案。設(shè)計系統(tǒng)的氣路實現(xiàn)對系統(tǒng)氧濃度的...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
美國工程師協(xié)會電場偏轉(zhuǎn)裝置
成功的噴射出了管、棒形的零件,實現(xiàn)了微滴噴射打印的應(yīng)用。2 為 M. Orme 利用設(shè)計的裝置打印沉積,形成的精美圖形[10]。美國麻省理工學(xué)院的微滴制造實驗室[11]設(shè)計了一套通過閥門控制的氣動滴噴射系統(tǒng),重點的研究了液滴在下落及沉積過程中與收集板的碰撞、反彈、等過程。同時研制了一套壓電式連續(xù)金屬液滴噴射裝置[12-14],制備了金屬微小并將其應(yīng)用于新型焊錫球的制備和微電子封裝領(lǐng)域。美國的 Asymetek 公司[15]了氣體撞針技術(shù),通過快速撞針將液體擠出然后撞針復(fù)位,在這個過程中撞針用相當(dāng)于控制閥。圖 1-1 美國工程師協(xié)會電場偏轉(zhuǎn)裝置[7]
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文的噴射制備實驗,獲得了直徑在 300μm 以內(nèi)的金屬微滴[4]。A. Amirzadeh 等人[17,18]利用研制的氣動式按需噴射裝置分別對水和錫進行了噴射實驗。同時將噴嘴直徑、噴射頻率、脈沖寬度等系統(tǒng)工作參數(shù)作為變量,分別分析了這些因素對液滴形成的影響。同時研制了兩套噴射裝置,一個噴嘴與重力方向相同向下,另一個則是噴嘴向上的噴射。通過單獨對坩堝體內(nèi)施加方向交替改變的脈沖,獲得的液滴直徑首次小于噴嘴的直徑,獲得的液滴如圖 1-3 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于PCI總線的四軸運動卡在3D打印運動控制系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用[J]. 畢俊喜,張亞強,賈月鋒,薛志安. 機床與液壓. 2016(16)
[2]多材料按需微滴噴射系統(tǒng)設(shè)計與實驗研究[J]. 舒霞云,張鴻海. 機械科學(xué)與技術(shù). 2015(02)
[3]面陣列凸點按需噴射打印平臺控制[J]. 高勝東,劉榮輝,姚英學(xué). 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(11)
[4]氣動膜片式微滴噴射裝置理論分析與實驗研究[J]. 謝丹,張鴻海,舒霞云,曹澍. 中國機械工程. 2012(14)
[5]均勻金屬液滴噴射微制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 黃菲,楊方,羅俊,曾祥輝,齊樂華. 機械科學(xué)與技術(shù). 2012(01)
[6]金屬熔滴氣動按需噴射特性試驗研究[J]. 李楊,齊樂華,羅俊,曾祥輝,楊方. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2011(05)
[7]氣壓驅(qū)動金屬熔滴按需噴射裝置的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 肖淵,齊樂華,黃華,曾祥輝,楊方. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2010(07)
[8]金屬微滴產(chǎn)生系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 蔣小珊,齊樂華,羅俊,曾祥輝,楊方. 中國機械工程. 2009(15)
[9]射流超聲破碎制取球狀金屬均勻粉末[J]. 高勝東,姚英學(xué),崔成松. 壓電與聲光. 2007(02)
碩士論文
[1]氣動式金屬微滴按需噴射過程數(shù)值模擬與實驗研究[D]. 朱興晨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]按需式噴墨打印沉積系統(tǒng)的研制[D]. 劉榮輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]按需式微熔滴噴射打印過程的仿真與優(yōu)化研究[D]. 裴艷博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號:3347947
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
美國工程師協(xié)會電場偏轉(zhuǎn)裝置
成功的噴射出了管、棒形的零件,實現(xiàn)了微滴噴射打印的應(yīng)用。2 為 M. Orme 利用設(shè)計的裝置打印沉積,形成的精美圖形[10]。美國麻省理工學(xué)院的微滴制造實驗室[11]設(shè)計了一套通過閥門控制的氣動滴噴射系統(tǒng),重點的研究了液滴在下落及沉積過程中與收集板的碰撞、反彈、等過程。同時研制了一套壓電式連續(xù)金屬液滴噴射裝置[12-14],制備了金屬微小并將其應(yīng)用于新型焊錫球的制備和微電子封裝領(lǐng)域。美國的 Asymetek 公司[15]了氣體撞針技術(shù),通過快速撞針將液體擠出然后撞針復(fù)位,在這個過程中撞針用相當(dāng)于控制閥。圖 1-1 美國工程師協(xié)會電場偏轉(zhuǎn)裝置[7]
哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文的噴射制備實驗,獲得了直徑在 300μm 以內(nèi)的金屬微滴[4]。A. Amirzadeh 等人[17,18]利用研制的氣動式按需噴射裝置分別對水和錫進行了噴射實驗。同時將噴嘴直徑、噴射頻率、脈沖寬度等系統(tǒng)工作參數(shù)作為變量,分別分析了這些因素對液滴形成的影響。同時研制了兩套噴射裝置,一個噴嘴與重力方向相同向下,另一個則是噴嘴向上的噴射。通過單獨對坩堝體內(nèi)施加方向交替改變的脈沖,獲得的液滴直徑首次小于噴嘴的直徑,獲得的液滴如圖 1-3 所示。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于PCI總線的四軸運動卡在3D打印運動控制系統(tǒng)開發(fā)中的應(yīng)用[J]. 畢俊喜,張亞強,賈月鋒,薛志安. 機床與液壓. 2016(16)
[2]多材料按需微滴噴射系統(tǒng)設(shè)計與實驗研究[J]. 舒霞云,張鴻海. 機械科學(xué)與技術(shù). 2015(02)
[3]面陣列凸點按需噴射打印平臺控制[J]. 高勝東,劉榮輝,姚英學(xué). 哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2014(11)
[4]氣動膜片式微滴噴射裝置理論分析與實驗研究[J]. 謝丹,張鴻海,舒霞云,曹澍. 中國機械工程. 2012(14)
[5]均勻金屬液滴噴射微制造技術(shù)的研究現(xiàn)狀[J]. 黃菲,楊方,羅俊,曾祥輝,齊樂華. 機械科學(xué)與技術(shù). 2012(01)
[6]金屬熔滴氣動按需噴射特性試驗研究[J]. 李楊,齊樂華,羅俊,曾祥輝,楊方. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2011(05)
[7]氣壓驅(qū)動金屬熔滴按需噴射裝置的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 肖淵,齊樂華,黃華,曾祥輝,楊方. 北京理工大學(xué)學(xué)報. 2010(07)
[8]金屬微滴產(chǎn)生系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 蔣小珊,齊樂華,羅俊,曾祥輝,楊方. 中國機械工程. 2009(15)
[9]射流超聲破碎制取球狀金屬均勻粉末[J]. 高勝東,姚英學(xué),崔成松. 壓電與聲光. 2007(02)
碩士論文
[1]氣動式金屬微滴按需噴射過程數(shù)值模擬與實驗研究[D]. 朱興晨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017
[2]按需式噴墨打印沉積系統(tǒng)的研制[D]. 劉榮輝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[3]按需式微熔滴噴射打印過程的仿真與優(yōu)化研究[D]. 裴艷博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
本文編號:3347947
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