焊錫噴射裝置設計與實驗分析.pdf

1、隨著IC芯片集成度的提高以及器件功能的增強，集成電路的I/O數(shù)不斷增加，元器件高頻、高速等封裝性能要求不斷提升，使得焊球制作工藝吸引了大批學者的研究，利用微滴噴射技術進行焊球制作是當前研究熱點。在對噴射技術的發(fā)展現(xiàn)狀研究基礎上，本文提出一種洛倫茲力驅(qū)動焊錫噴射技術。噴射裝置通過洛倫茲力驅(qū)動，具有無機械運動部件、無磨損、無沖擊、易密封、響應速度快、定量按需噴射等優(yōu)點。
　　基于洛倫茲力產(chǎn)生條件的基礎上進行焊錫噴射裝置設計與制作，搭建

2、焊錫噴射實驗平臺。焊錫噴射系統(tǒng)由加熱模塊、電路控制模塊、恒定磁場模塊、收集模塊、電場模塊這五大模塊和焊錫噴射裝置共同構(gòu)成，并詳細介紹了各模塊和焊錫噴射裝置設計的過程。
　　利用高速攝像儀分析記錄焊錫噴射全過程，通過實驗研究通電電流、通電電壓、通電脈寬、收集距離、焊錫加熱溫度、噴射頻率、噴嘴孔徑、收集介質(zhì)對噴射出焊球直徑的影響。實驗表明：隨著噴嘴孔徑和收集距離增大，噴射形成的焊球直徑也在變大；隨著通電電流的增加，焊球直徑呈鋸齒形增大

3、；而隨著噴射頻率的增大，焊球直徑在減??；焊錫加熱溫度在225℃到245℃之間時，對焊球直徑影響較大，同時影響其可噴性，265℃后隨著加熱溫度不斷升高焊球直徑變化較小；隨著通電電壓增加，焊球直徑大小呈浴盆曲線形狀變化；在噴射初期，因電流電壓波峰突變，通電脈寬對焊球直徑影響較大，后期隨著電流電壓波峰趨于平穩(wěn)，通電脈寬對焊球直徑影響不大。
　　利用設計好的焊錫噴射裝置進行焊球一致性實驗和金屬異形件制作，實驗采用300μm噴嘴，噴射成形的

4、50個焊球平均直徑為2.61mm，標準差為38.89μm，直徑上下波動為±1.5％。在此基礎上進行焊錫金屬異形件和金屬導線制作，初步驗證了洛倫茲力驅(qū)動的焊錫噴射技術的可行性。
　　通過實驗發(fā)現(xiàn)，焊錫噴射裝置腔體內(nèi)腔流道處易堵塞；焊錫噴射裝置腔體內(nèi)腔不夠光滑，易粘錫，易腐蝕內(nèi)壁產(chǎn)生錫渣；噴嘴拆裝比較麻煩。針對這些問題對焊錫噴射裝置腔體內(nèi)腔流道處進行倒錐角、內(nèi)腔壁面進行鍍金屬鈦、噴嘴采用螺旋式并對噴嘴內(nèi)部倒錐角處理。
　　對改進