[發明專利]脈沖小孔側部噴射制備均一粒子的方法及裝置有效

申請號：	201010297072.9	申請日：	2010-09-28
公開（公告）號：	CN102009180A	公開（公告）日：	2011-04-13
發明（設計）人：	戰麗姝;董偉;譚毅;李國斌	申請（專利權）人：	大連隆田科技有限公司
主分類號：	B22F9/08	分類號：	B22F9/08
代理公司：	大連東方專利代理有限責任公司 21212	代理人：	陳紅燕
地址：	116025 遼寧省大***	國省代碼：	遼寧;21
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摘要：
搜索關鍵詞：	脈沖小孔噴射制備均一粒子方法裝置
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【說明書】：

技術領域

本發明屬于球形微粒子制備的技術領域，特別涉及一種利用小孔側部噴射實現底部分層制備均一粒子的方法。

背景技術

對于使用低熔點材料制備的均一粒子，目前應用最廣的就是用于電子封裝領域的錫球粒子。近年來，隨著電子器件向輕小化、集成化的方向發展，對微電子封裝業的精密程度和多領域化提出了更高的要求，多組元高精度錫球成為現代微電子封裝領域的關鍵材料，因此對錫球的組分和精度要求日趨嚴格。而目前我國微電子封裝廠使用的錫球大多從國外進口，與我國龐大的封裝產業形成了鮮明的反差，錫球供需量嚴重不足，市場缺口巨大，直接導致了我國在先進封裝領域始終處于受制于人的被動局面，因此建立擁有自主知識產權的精密錫球制造技術具有十分重要的意義。

目前國內外用于電子封裝的錫球的生產方法主要有：

(1)霧化法：主要包括包括離心霧化法和氣霧化法兩類，主要原理是將液態錫用高速氣流霧化、粉碎、形成微細液滴，經冷卻、凝固，形成錫球。但霧化法制備錫球的分散度較寬，必須通過多次篩分及檢測才能得到能夠滿足使用要求的顆粒。

(2)切絲或打孔重熔法：首先要將材料加工成線或箔，剪切機械將之裁切成均勻的小段或圓片。將分段浸入適當溫度的熱油使之熔化、凝固成為球形顆粒，經過篩分、清洗、檢驗從而得到滿足要求的BGA錫球。但該方法對于小粒徑的錫球或塑性加工不好的材料比較困難，此外還必須將制得的錫球進行脫脂處理。

(3)均一液滴成型法：主要采用對液態錫的射流施加特定頻率的擾動，使射流在擾動作用下斷裂為均勻的液滴，液滴凝固后即為所需的錫球。該方法在制造錫球時精度不穩定，必須進行多次篩分才能滿足要求。

在眾多制備低熔點均一粒子錫球的方法中，霧化法、切絲打孔重熔法、均一液滴成型法均屬于較傳統的方法，應用比較廣泛，但是需要通過多次篩分及檢測才能滿足使用要求，不能節約人力物力，并且制備的粒子尺寸均一性差，不適應近年來高精度錫球行業的發展。因此，能夠穩定、連續制備出組織成分均一、大小一致、圓球度高的錫球，是世界各國競相追逐的熱點和難點。本發明利用側部噴射初速度不同，從而實現底部分層，生產效率更高，利于產業化發展。已知申請號為CN200510130406.2的專利，目的是研發一種振動噴射式設備來制備高密封裝用釬焊球，但該專利存在精密度不夠，不能保證粒子大小一致的問題，同時也不能實現底部分層的批量生產目標。

發明內容

鑒于現有技術所存在的上述問題，本發明旨在利用脈沖小孔側部噴射法，實現在一次噴粒過程中獲得不同粒度的粒子，且分別制備出的粒子的粒徑均一。

本發明的技術解決方案是這樣實現的：

一種脈沖小孔側部噴射制備均一粒子的裝置，其特征在于：

它包括可分別開啟的密封的真空室和回收倉；回收倉固定放置于真空室的下面；

所述真空室的殼體上設置真空泵和供氣管I，真空室內設置有粒子噴射裝置和用以支撐所述粒子噴射裝置的支架；所述粒子噴射裝置包括：

裝有加熱器的熔池，其上還安裝有供氣管II，接通到真空室外；

帶孔坩堝，其一側壁上設有一個以上孔徑不同的噴射孔，對側壁上固定有壓片，所述壓片通過水平設置并僅可沿其軸向產生水平位移的傳動桿連接壓電陶瓷；所述帶孔坩堝位于所述熔池下方并以連通管相互連通；

所述回收倉內設置了與所述噴射孔數量一致的降落管和與所述降落管一一對應并密封連通的回收室；

所述降落管貫通回收倉的上頂和真空室的底部，并對應所述不同孔徑的噴射孔噴射出的不同粒度的粒子的下落位置設置；

所述帶孔坩堝、噴射孔及降落管的材質的熔點均高于所制備粒子的材質的熔點，并且與所制備粒子的材質的潤濕角均大于90°。

進一步的，所述加熱器為環形加熱器，固定安裝于所述熔池的外圍。