电子研究与发展

焊料喷气式®技术

Solder Jet®技术的目标是在电子组装过程中使用焊料作为附件和/或结构材料,将电子组件组装到基材。

Solder Jet®技术基于压电式需求模式喷墨打印技术,能够以高达每秒400µm的速度放置25-125µm的熔融焊料滴。通常使用220ºC的工作温度,并已证明高达300ºC的温度。该温度范围已被用于印刷传统的SnPb和无铅焊料,如SnCu, In和Sn。焊料喷射是一种环境友好的工艺,不需要电镀化学物质,只在一个确切的位置打印所需的焊料量。

Solder Jet®沉积是数据驱动的,因此不需要硬工具,如照相工具或屏幕。下图(由摩托罗拉和德州仪器提供)说明了Solder Jet®技术的数据驱动特性。这些标志是用60 μ m直径,63/37 SnPb焊料滴形成的。



Solder Jet®沉积的一个应用是晶圆碰撞。下图展示了一个由60个µm球撞击150个µm中心的圆周阵列和一个由100个µm球撞击250个µm中心的区域阵列。



Solder Jet®沉积是非接触的,可以在3-D空间的任何bob正常玩会被黑吗角度,以适应独特的应用。将打印头旋转45º,将这些焊点沉积在导体和VCSEL阵列之间的直角界面上。



在同一位置的多个沉积可用于创建三维焊料结构,包括CSP概念原型中150µm中心上240µm高的塔。在回流过程中,用喷墨在塔之间喷洒一种聚合物以保持几何形状。



下图所示的Solder Jet®打印头可以安装在MicroFab的喷嘴上实验室 ® 打印平台并且可以作为子系统集成到客户的平台中。



嵌入式被动式的直接写入

电阻喷射™技术基于需求模式压电喷墨打印技术,作为NIST/ATP赞助的嵌入式无源器件项目的一部分,已经证明了打印嵌入式电阻的能力,其值范围从100欧姆/平方到几个k欧姆/平方。想了解更多关于这个项目的细节,请访问aept.ncms.org。



喷墨打印的数据驱动特性允许在印刷电路板内层的任何位置形成精确的几何图形。



这种技术的应用范围只受到油墨材料的可用性和环境稳定性的限制。几家材料公司正在继续开发与Resistor Jet™工艺一起使用的材料。

电阻喷射™技术也可以作为一种补充过程来使用。如果嵌入式电阻的选择是电镀电阻,那么通过选择性地在电镀镀层中添加材料,resistor Jet™方法已经证明了“trim up”的能力,或者降低了电阻值。

电阻喷射™技术的扩展正在开发,以打印导体、电感器、传感器、电容器和光学元件。

其他应用程序

MicroFab已经成功演示了在电子制造中使用的许多其他材料。这些包括电介质、粘合剂、用于导体的有机金属油墨、焊料掩膜和用于电感器的铁氧体颗粒。