[发明专利]一种三维封装垂直通孔的填充方法及装置

权利要求书

1.一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。

2.根据权利要求1所述的三维封装垂直通孔的填充装置，其特征在于：当所述衬底承载部仅为工作平台(32)时，所述填充工作区(3)置于所述腔体(1)底部，工作时，所述机械泵(25)与所述扩散泵(26)对所述腔体(1)和所述坩埚(2)抽真空；

当所述衬底承载部为带有传送带(33)的工作平台(32)时，所述填充工作区(3)位于所述腔体(1)下方，所述腔体(1)下部无底，工作时，所述机械泵(25)与所述扩散泵(26)仅对所述坩埚(2)抽真空；或者将所述腔体(1)下部两侧侧壁开设对称的可供所述传送带(33)穿过的侧拉门(19)，工作时，所述机械泵(25)与所述扩散泵(26)对所述腔体(1)和所述坩埚(2)抽真空。

3.根据权利要求1所述的三维封装垂直通孔的填充装置，其特征在于：所述衬底(31)上已形成未贯穿所述衬底(31)的微孔(311)阵列图形，所述微孔(311)的侧壁已完成扩散阻挡层(313)及绝缘层(314)处理。

4.根据权利要求3所述的三维封装垂直通孔的填充装置，其特征在于：所述坩埚(2)内置有热电偶，所述喷射孔(211)的直径小于所述微孔(311)的直径，所述喷射孔(211)的直径与所述微孔(311)的直径的比值为0.45-0.75。

5.根据权利要求3所述的三维封装垂直通孔的填充装置，其特征在于：所述喷射孔(211)为单孔、单列孔或与所述微孔(311)阵列图形相同的全阵列孔。