焊錫噴射裝置設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)分析.pdf

1、隨著IC芯片集成度的提高以及器件功能的增強(qiáng)，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(xué)者的研究，利用微滴噴射技術(shù)進(jìn)行焊球制作是當(dāng)前研究熱點(diǎn)。在對(duì)噴射技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀研究基礎(chǔ)上，本文提出一種洛倫茲力驅(qū)動(dòng)焊錫噴射技術(shù)。噴射裝置通過(guò)洛倫茲力驅(qū)動(dòng)，具有無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件、無(wú)磨損、無(wú)沖擊、易密封、響應(yīng)速度快、定量按需噴射等優(yōu)點(diǎn)。
　　基于洛倫茲力產(chǎn)生條件的基礎(chǔ)上進(jìn)行焊錫噴射裝置設(shè)計(jì)與制作，搭建

2、焊錫噴射實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。焊錫噴射系統(tǒng)由加熱模塊、電路控制模塊、恒定磁場(chǎng)模塊、收集模塊、電場(chǎng)模塊這五大模塊和焊錫噴射裝置共同構(gòu)成，并詳細(xì)介紹了各模塊和焊錫噴射裝置設(shè)計(jì)的過(guò)程。
　　利用高速攝像儀分析記錄焊錫噴射全過(guò)程，通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(duì)噴射出焊球直徑的影響。實(shí)驗(yàn)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(shí)，對(duì)焊球直徑影響較大，同時(shí)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??；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(duì)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(duì)焊球直徑影響不大。
　　利用設(shè)計(jì)好的焊錫噴射裝置進(jìn)行焊球一致性實(shí)驗(yàn)和金屬異形件制作，實(shí)驗(yàn)采用300μm噴嘴，噴射成形的

4、50個(gè)焊球平均直徑為2.61mm，標(biāo)準(zhǔn)差為38.89μm，直徑上下波動(dòng)為±1.5％。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行焊錫金屬異形件和金屬導(dǎo)線制作，初步驗(yàn)證了洛倫茲力驅(qū)動(dòng)的焊錫噴射技術(shù)的可行性。
　　通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(duì)這些問(wèn)題對(duì)焊錫噴射裝置腔體內(nèi)腔流道處進(jìn)行倒錐角、內(nèi)腔壁面進(jìn)行鍍金屬鈦、噴嘴采用螺旋式并對(duì)噴嘴內(nèi)部倒錐角處理。
　　對(duì)改進(jìn)