金属微熔滴按需喷射及沉积过程研究
发布时间：2021-08-17 14:33
近年来,人们对电子产品的要求逐渐提高,需求量也逐渐增长,因此电子产品更新换代的速度非常高。为实现电子产品的轻小化与低成本,对微电子封装用BGA焊锡球和表面贴装的制作方法的研究显得十分重要。微滴喷射成型技术在上世纪90年代被提出且得到快速发展,其喷射过程能被精确的控制,为BGA焊锡球的制作及表面贴装的发展提供了一个新的方向。本课题为了实现对均匀BGA焊锡球的制作及锡膏的喷印成型,开发了一套基于气动式原理的金属微熔滴按需喷射及沉积系统,用该系统制得了均匀的无铅焊锡颗粒,讨论了生成颗粒的影响因素,并对其喷射成型进行了初步的实验。本文主要开展了以下的研究工作:本文首先对金属微熔滴按需喷射过程进行仿真分析,分别研究了在气体脉冲的作用下,坩埚内气体压力的变化情况和液滴的喷射过程。利用单因素变量法模拟了不同参数下坩埚内的气压波动,并分析了不同参数对气压波动的影响。改变仿真参数,得到了不同的液滴喷射状态,对液滴的不同喷射状态及其压力场进行分析,同时研究了喷射参数对液流的伸长及喷射速度的影响规律。通过对金属微熔滴按需喷射及沉积系统功能的分解,确定了每个功能具体的实现方案。设计系统的气路实现对系统氧浓度的...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国工程师协会电场偏转装置
成功的喷射出了管、棒形的零件，实现了微滴喷射打印的应用。2 为 M. Orme 利用设计的装置打印沉积，形成的精美图形[10]。美国麻省理工学院的微滴制造实验室[11]设计了一套通过阀门控制的气动滴喷射系统，重点的研究了液滴在下落及沉积过程中与收集板的碰撞、反弹、等过程。同时研制了一套压电式连续金属液滴喷射装置[12-14]，制备了金属微小并将其应用于新型焊锡球的制备和微电子封装领域。美国的 Asymetek 公司[15]了气体撞针技术，通过快速撞针将液体挤出然后撞针复位，在这个过程中撞针用相当于控制阀。图 1-1 美国工程师协会电场偏转装置[7]
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文的喷射制备实验，获得了直径在 300μm 以内的金属微滴[4]。A. Amirzadeh 等人[17,18]利用研制的气动式按需喷射装置分别对水和锡进行了喷射实验。同时将喷嘴直径、喷射频率、脉冲宽度等系统工作参数作为变量，分别分析了这些因素对液滴形成的影响。同时研制了两套喷射装置，一个喷嘴与重力方向相同向下，另一个则是喷嘴向上的喷射。通过单独对坩埚体内施加方向交替改变的脉冲，获得的液滴直径首次小于喷嘴的直径，获得的液滴如图 1-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PCI总线的四轴运动卡在3D打印运动控制系统开发中的应用[J]. 毕俊喜,张亚强,贾月锋,薛志安. 机床与液压. 2016(16)
[2]多材料按需微滴喷射系统设计与实验研究[J]. 舒霞云,张鸿海. 机械科学与技术. 2015(02)
[3]面阵列凸点按需喷射打印平台控制[J]. 高胜东,刘荣辉,姚英学. 哈尔滨工业大学学报. 2014(11)
[4]气动膜片式微滴喷射装置理论分析与实验研究[J]. 谢丹,张鸿海,舒霞云,曹澍. 中国机械工程. 2012(14)
[5]均匀金属液滴喷射微制造技术的研究现状[J]. 黄菲,杨方,罗俊,曾祥辉,齐乐华. 机械科学与技术. 2012(01)
[6]金属熔滴气动按需喷射特性试验研究[J]. 李杨,齐乐华,罗俊,曾祥辉,杨方. 西安交通大学学报. 2011(05)
[7]气压驱动金属熔滴按需喷射装置的设计与实现[J]. 肖渊,齐乐华,黄华,曾祥辉,杨方. 北京理工大学学报. 2010(07)
[8]金属微滴产生系统的设计与实现[J]. 蒋小珊,齐乐华,罗俊,曾祥辉,杨方. 中国机械工程. 2009(15)
[9]射流超声破碎制取球状金属均匀粉末[J]. 高胜东,姚英学,崔成松. 压电与声光. 2007(02)
硕士论文
[1]气动式金属微滴按需喷射过程数值模拟与实验研究[D]. 朱兴晨.哈尔滨工业大学 2017
[2]按需式喷墨打印沉积系统的研制[D]. 刘荣辉.哈尔滨工业大学 2015
[3]按需式微熔滴喷射打印过程的仿真与优化研究[D]. 裴艳博.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3347947
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国工程师协会电场偏转装置
成功的喷射出了管、棒形的零件，实现了微滴喷射打印的应用。2 为 M. Orme 利用设计的装置打印沉积，形成的精美图形[10]。美国麻省理工学院的微滴制造实验室[11]设计了一套通过阀门控制的气动滴喷射系统，重点的研究了液滴在下落及沉积过程中与收集板的碰撞、反弹、等过程。同时研制了一套压电式连续金属液滴喷射装置[12-14]，制备了金属微小并将其应用于新型焊锡球的制备和微电子封装领域。美国的 Asymetek 公司[15]了气体撞针技术，通过快速撞针将液体挤出然后撞针复位，在这个过程中撞针用相当于控制阀。图 1-1 美国工程师协会电场偏转装置[7]
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文的喷射制备实验，获得了直径在 300μm 以内的金属微滴[4]。A. Amirzadeh 等人[17,18]利用研制的气动式按需喷射装置分别对水和锡进行了喷射实验。同时将喷嘴直径、喷射频率、脉冲宽度等系统工作参数作为变量，分别分析了这些因素对液滴形成的影响。同时研制了两套喷射装置，一个喷嘴与重力方向相同向下，另一个则是喷嘴向上的喷射。通过单独对坩埚体内施加方向交替改变的脉冲，获得的液滴直径首次小于喷嘴的直径，获得的液滴如图 1-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PCI总线的四轴运动卡在3D打印运动控制系统开发中的应用[J]. 毕俊喜,张亚强,贾月锋,薛志安. 机床与液压. 2016(16)
[2]多材料按需微滴喷射系统设计与实验研究[J]. 舒霞云,张鸿海. 机械科学与技术. 2015(02)
[3]面阵列凸点按需喷射打印平台控制[J]. 高胜东,刘荣辉,姚英学. 哈尔滨工业大学学报. 2014(11)
[4]气动膜片式微滴喷射装置理论分析与实验研究[J]. 谢丹,张鸿海,舒霞云,曹澍. 中国机械工程. 2012(14)
[5]均匀金属液滴喷射微制造技术的研究现状[J]. 黄菲,杨方,罗俊,曾祥辉,齐乐华. 机械科学与技术. 2012(01)
[6]金属熔滴气动按需喷射特性试验研究[J]. 李杨,齐乐华,罗俊,曾祥辉,杨方. 西安交通大学学报. 2011(05)
[7]气压驱动金属熔滴按需喷射装置的设计与实现[J]. 肖渊,齐乐华,黄华,曾祥辉,杨方. 北京理工大学学报. 2010(07)
[8]金属微滴产生系统的设计与实现[J]. 蒋小珊,齐乐华,罗俊,曾祥辉,杨方. 中国机械工程. 2009(15)
[9]射流超声破碎制取球状金属均匀粉末[J]. 高胜东,姚英学,崔成松. 压电与声光. 2007(02)
硕士论文
[1]气动式金属微滴按需喷射过程数值模拟与实验研究[D]. 朱兴晨.哈尔滨工业大学 2017
[2]按需式喷墨打印沉积系统的研制[D]. 刘荣辉.哈尔滨工业大学 2015
[3]按需式微熔滴喷射打印过程的仿真与优化研究[D]. 裴艳博.哈尔滨工业大学 2014
本文编号：3347947
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