[發(fā)明專利]載板填孔工藝的填充基材選型方法及載板填孔工藝

有效

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• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113543527B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊冠南;姚可夫;李澤波;崔成強
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: H05K3/42
• 分類號: H05K3/42
• 代理公司: 佛山市君創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44675
• 代理人: 杜鵬飛

1.載板填孔工藝的填充基材選型方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)確定載板上通孔或盲孔的尺寸及所需性能情況；

(2)選擇合適的填充基材類型；

(3)選擇填充基材的粒徑大小；其中，填充基材的粒徑大小選擇如下：

(a)小粒填充，D＝0.001～0.2d；

(b)串式填充，D＝0.5d～2d；

(c)單粒整體填充，D＝0.5(1.5d²h)^0.5～2(1.5d²h)^0.5；

其中，上述式中D為填充基材的粒徑直徑，d為載板上通孔或盲孔的直徑，h為載板上通孔或盲孔的深度；

所述填充基材的類型包括納米金屬燒結(jié)體或金屬塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載板填孔工藝的填充基材選型方法，其特征在于，當(dāng)填充基材為納米金屬燒結(jié)體時，填充基材的粒徑大小通過燒結(jié)的方式控制加工而成；具體地，將納米金屬顆粒放置在溫度為100～500℃、壓力為0-30MPa的條件下燒結(jié)成塊體，從而形成填充基材。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的載板填孔工藝的填充基材選型方法，其特征在于，當(dāng)填充基材為金屬塊時，選用以下其中一種加工方式獲取所需粒徑大小的填充基材：

(a)對金屬塊進(jìn)行加熱，在趨膚效應(yīng)作用下，使得金屬塊表面受熱升溫，達(dá)到再結(jié)晶溫度，獲取所需粒徑大小的金屬塊，從而形成填充基材；

(b)對金屬塊進(jìn)行機械鍛打，使金屬塊的晶粒細(xì)化，直至金屬塊的晶粒尺寸符合所選的粒徑大小；

(c)對金屬塊進(jìn)行超聲震蕩，控制溫度達(dá)到再結(jié)晶溫度以上，并控制超聲頻率滿足以下關(guān)系，從而得到所需粒徑大小的填充基材：

f＝c/2D；

其中，f為超聲頻率，c為金屬塊表面波聲速，D為所選的粒徑大小；

(d)將金屬熔體在熔點以上進(jìn)行鑄造形成金屬塊，控制凝固過程冷速，并在凝固后對金屬塊進(jìn)行退火，利用冷速、退火溫度和退火時間，控制金屬塊晶粒尺寸達(dá)到所選的粒徑大小；

(e)對金屬塊表面進(jìn)行激光掃描，激光能量使金屬表面快速熔化且快速冷卻，從而控制金屬塊表面晶粒尺寸達(dá)到所選的粒徑大小。

4.載板填孔工藝，其特征在于，包括以下步驟：

(1)通過權(quán)利要求1-3任一項所述的載板填孔工藝的填充基材選型方法，確定填充基材；

(2)對待填孔的載板表面進(jìn)行預(yù)處理，使載板表面與金屬不具有結(jié)合力；

(3)將選定后的填充基材覆蓋在載板表面；

(4)對填充基材施加垂直于載板表面的下壓力，使得填充基材發(fā)生形變并壓入載板上的通孔或盲孔中；

(5)對載板和覆蓋在載板表面的填充基材進(jìn)行分離處理，去除載板表面的填充基材，并讓載板上通孔或盲孔中的金屬仍然保留在內(nèi)部，完成載板的填孔加工。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的載板填孔工藝，其特征在于，在步驟(1)中，確定填充基材后，在填充基材的表面沉積一塊潤滑層。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的載板填孔工藝，其特征在于，所述潤滑層為低熔點金屬。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的載板填孔工藝，其特征在于，所述潤滑層為分子級厚度的石墨層。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的載板填孔工藝，其特征在于，所述潤滑層的厚度為5nm-1μm。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的載板填孔工藝，其特征在于，在步驟(4)中，在可控氣氛下，對填充基材施加垂直于載板表面的下壓力，并對填充基材進(jìn)行局域化加熱，使得填充基材發(fā)生形變并壓入載板上的通孔或盲孔中。