按需式微熔滴噴射打印過程的仿真與優(yōu)化研究.pdf

1、面陣列電子封裝技術(shù)由于具有高密度、高可靠性和優(yōu)良的電學(xué)性能等特點(diǎn)而成為順應(yīng)電子產(chǎn)品微型化、集成化、精密化趨勢的主流封裝技術(shù)。其中，球狀凸點(diǎn)的特性將直接影響封裝的可靠性，質(zhì)量良好的凸點(diǎn)應(yīng)具有光滑表面，無空洞，直徑、形貌均勻統(tǒng)一，沉積位置準(zhǔn)確無偏移。采用微滴噴射打印技術(shù)可進(jìn)行面陣列封裝凸點(diǎn)的快速成型，但液滴噴射、沉積凝固過程中的環(huán)境、熔滴發(fā)生器結(jié)構(gòu)等參數(shù)都將影響凸點(diǎn)的質(zhì)量。因此，研究錫熔滴的噴射特性變化規(guī)律和沉積凝固規(guī)律對有效提高凸點(diǎn)質(zhì)量具

2、有非常重要的意義。
　　本文以哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械制造及其自動(dòng)化系研制的振子式熔滴噴射裝置為研究對象，運(yùn)用FLUENT軟件對振子振動(dòng)促進(jìn)錫熔滴噴出過程進(jìn)行仿真研究，了解錫熔滴的噴射特性。通過改變工作參數(shù)（振子振幅、擾動(dòng)信號(hào)幅寬、擾動(dòng)信號(hào)回縮時(shí)間）及結(jié)構(gòu)參數(shù)（振子與容腔內(nèi)壁環(huán)隙、振子斜面傾角），獲得錫熔滴噴射特性的變化規(guī)律，并研究了結(jié)構(gòu)裝配的誤差（振子軸線與容腔軸線偏移量、偏角）對熔滴噴射特性的影響。
　　其次，對錫熔滴與焊盤的

3、碰撞凝固過程進(jìn)行了仿真計(jì)算，計(jì)算較已有結(jié)果增加考慮表面張力隨溫度的變化及熔滴與底板之間的熱交換，考察了熔滴沉積凝固過程中流場及凝固層的變化，研究了熔滴撞擊底板時(shí)的速度、溫度與焊盤溫度、尺寸對熔滴沉積凝固形貌的影響規(guī)律。
　　最后，在微熔滴噴射及沉積過程仿真基礎(chǔ)上，對噴嘴結(jié)構(gòu)進(jìn)行阻力優(yōu)化，并研究振子噴射參數(shù)（包括振子斜面傾角、振子與容腔壁面環(huán)隙以及振子振幅）對熔滴噴射特性的綜合影響規(guī)律。對影響噴射質(zhì)量的振子相關(guān)因素進(jìn)行響應(yīng)曲面優(yōu)化設(shè)