【技术实现步骤摘要】
一种高效制备粒径均一可控的球形金属微粒子的方法及其制备装置
本专利技术涉及球形金属粒子制备
，具体而言，尤其涉及一种高效制备粒径均一可控的微米级球形金属微粒子的方法及其制备装置。
技术介绍
微米级均一球形金属粒子是一种尺寸介于纳米到毫米之间且粒径均一的特殊球形粉末颗粒。其上承机械加工下限，下承纳米加工上限，无论是在尺寸衔接还是在性能需求方面，都有着无可替代的地位和作用，在3D电子封装、基于微滴成型技术的增材制造等领域得到广泛应用。在3D电子封装技术中，多层封装需经过多次热制程，若使用普通焊锡球，经过数次加热后产生重熔，加之上层芯片的自重，往往会产生压溃现象，继而导致芯片的短路或影响芯片的平整性，因此会极大程度损坏制件的质量。为解决这一问题，核(铜)/壳(焊锡)结构焊锡球应运而生。目前，核(铜)/壳(焊锡)结构焊锡球的制备中最关键的技术瓶颈是高精度粒径的铜核的制备，其制备方法尚未完全确立。在微滴成型技术中，金属液滴的均一稳定性制备和高精度沉积是微滴成型技术得以实际应用的重要前提。为保证制备...
【技术保护点】
1.一种高效制备粒径均一可控的微米级球形金属微粒子的方法，其特征在于：在真空度低于10
【技术特征摘要】
1.一种高效制备粒径均一可控的微米级球形金属微粒子的方法，其特征在于：在真空度低于10-3Pa的条件下，将坩埚内的金属熔化成液态；向坩埚和真空腔室内通入保护气，通过差压控制器控制坩埚与真空腔室之间形成一个恒定在0-100kPa的正向压力差，同时对压电陶瓷施加一定脉冲信号，使其带动下方的传动杆发生微小位移，作用于坩埚底部微孔附近的熔体，使一定体积的微小液体从坩埚底部的微孔喷射出，金属液滴形成后，在降落过程中与周围环境发生辐射换热和对流换热，快速凝固形成球形金属微粒子。
2.根据权利要求1所述的高效制备粒径均一可控的微米级球形金属微粒子的方法，其特征在于，设置预收集步骤，通过图像采集装置对预收集的金属液滴图像进行采集，将采集的金属液滴直径数据处理后反馈到差压控制器调整差压，使金属液滴直径始终处于设定值。
3.根据权利要求2所述的高效制备粒径均一可控的微米级球形金属微粒子的方法，其特征在于，设置原料补给与液面控制步骤，通过液面控制程序根据预设的制备金属微粒子的粒径控制调节坩埚和熔池内的液面高度，并将熔池内的液态金属补给到坩埚中，保持液面高度不变，实现连续生产。
4.根据权利要求1所述的高效制备粒径均一可控的微米级球形金属微粒子的方法，其特征在于，金属熔化成液态后进行保温操作，并实时监测加热温度。
5.一种高效制备粒径均一可控的微米级球形金属微粒子的制备装置，其特征在于，包括：
真空系统，用于对装置内的真空腔室进行抽真空处理；
液滴喷射系统，设置于真空腔室顶部，用于喷射液滴，其内部的压电陶瓷施压给传动杆并协同差压控制器控制液滴滴落频次；
图像采集系统，设置于真空腔室的内壁上，用于对预收集的金属液滴图像进行采集，并反馈给差压控制器调整差压；
粒子收集器，设置于真空腔室底部，与液滴喷射系统处于同一轴线上，用于对金属微粒子收集；
液面控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：董伟，王延洋，许富民，慈恒坚，连云秀，李安平，韩阳，康世薇，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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