[发明专利]一种三维封装垂直通孔的填充方法及装置

摘要

本发明公开了一种三维封装垂直通孔的填充装置，包括金属液喷射装置和填充工作区，其特征在于坩埚为内外嵌套圆环式结构，填充材料填入到内容纳腔与外容纳腔之间的腔内，通过与压电陶瓷相连的传动杆带动压片挤压中心孔内的金属液使金属液从喷射孔喷出；坩埚通过连接有三维运动控制器的坩埚支架与腔体上部相连，使坩埚运动自如，与填充工作区的衬底配合，完成填充。本发明还公开了应用上述装置填充三维封装垂直通孔的方法。本发明通过金属液喷射装置和填充工作区的工作平台的协同配合，可形成均一液滴且频率可控，也可以形成稳流液线，实现三维封装垂直通孔的金属化填充，尺寸精度高、气孔率低、填充效率高、成本低、工艺简单、可自动化生产。

主权项

一种三维封装垂直通孔的填充装置，包括金属液喷射装置和填充工作区(3)，所述金属液喷射装置置于腔体(1)的上部，所述金属液喷射装置包括用于液滴喷射的坩埚(2)，所述坩埚(2)内设有与压电陶瓷(11)相连的传动杆(12)，所述坩埚(2)外侧设有加热带(28)，所述坩埚(2)顶部开有坩埚进气口Ⅰ(23)、坩埚进气口Ⅱ(24)和坩埚排气口(27)，所述腔体(1)一侧开有腔体进气口(18)和腔体排气口(17)，机械泵(25)与扩散泵(26)安装在所述坩埚(2)的上部且与所述坩埚(2)及所述腔体(1)相连；其特征在于：所述坩埚(2)是以中心线为轴的、内外嵌套圆环式结构，所述坩埚(2)的内容纳腔(22)的底部与所述坩埚(2)的外容纳腔(21)的底部设有相贯通的中心孔，所述内容纳腔(22)的底部与所述外容纳腔(21)的底部之间设有用于熔融金属流通的空间，所述内容纳腔(22)的中心孔上方设有压片(13)，所述传动杆(12)与所述压片(13)接触；所述外容纳腔(21)的中心孔底部设有喷射孔(211)；所述坩埚(2)通过连接有三维运动控制器(15)的坩埚支架(14)与所述腔体(1)上部相连，所述腔体(1)中部两侧还设有维持腔体(1)温度的腔体温度控制器(16)；所述填充工作区(3)包括用于承接所述金属液喷射装置喷射出的均匀液滴(4)或稳流液线(5)的衬底(31)和用于放置所述衬底(31)且对所述衬底(31)施加超声振动的衬底承载部；所述喷射孔(211)与所述衬底(31)之间的垂直距离D与所述衬底(31)的温度T之间满足以下关系，T≥100+(D‑5)×5。