[发明专利]一种填充垂直通孔的方法及装置

摘要

本发明公开了一种填充垂直通孔的方法及装置，包括金属液喷射装置和填充工作区，其特征在于：坩埚是以中心线为轴的圆筒形结构，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，腔体中部两侧还设有维持腔体温度的腔体温度控制器；填充工作区包括用于承接金属液喷射装置喷射出的均匀液滴或稳流液线的衬底和用于放置衬底的衬底承载部。本发明还公开了应用上述装置填充垂直通孔的方法。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

1.一种填充垂直通孔的装置，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)、设置在所述坩埚(2)顶部的压电陶瓷(22)，与所述压电陶瓷(22)相连的且深入所述坩埚(2)及其中熔体内部的传动杆(23)，所述坩埚(2)的底部设有中心孔，所述坩埚(2)底部还连有与所述中心孔相通的薄片(27)，所述薄片(27)上设有喷射孔(271)，所述坩埚(2)外侧设有加热带(26)，所述坩埚(2)顶部设有坩埚进气口(24)和坩埚排气口(25)，所述腔体(1)一侧开有腔体进气口(14)和腔体排气口(13)，机械泵(11)与扩散泵(12)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)是以中心线为轴的圆筒形结构，所述坩埚(2)通过连接有三维运动控制器(28)的坩埚支架(21)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(15)；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(32)和用于放置所述衬底(32)且对所述衬底(32)施加超声振动的衬底承载部；所述喷射孔(271)与所述衬底(32)之间的垂直距离D与所述衬底(32)的温度T之间满足以下关系，T≥100+(D‑5)×5；所述衬底(32)上已形成未贯穿所述衬底(32)的微孔(321)阵列图形，所述微孔(321)的侧壁已完成扩散阻挡层(323)及绝缘层(324)处理；所述坩埚(2)内置有热电偶，所述喷射孔(271)的直径小于所述微孔(321)的直径，所述喷射孔(271)的直径与所述微孔(321)的直径的比值为0.45‑0.75。