Si/Al合金是功率微波器件、功率激光器件以及功率集成電路模塊封裝的主要電子封裝材料之一,噴射成形是制備Si/Al合金材料的最理想工藝。工藝穩(wěn)定性是噴射成形生產(chǎn)的重要保證。本文以噴射成形關(guān)鍵工藝參數(shù)—漏包液位為對(duì)象,對(duì)Si/Al合金噴射成形熔體轉(zhuǎn)移及漏包液位控制技術(shù)進(jìn)行了深入研究,對(duì)實(shí)現(xiàn)Si/Al合金工業(yè)化生產(chǎn)具有一定的理論意義和較高的應(yīng)用價(jià)值。論文在對(duì)噴射成形Si/Al合金研究應(yīng)用現(xiàn)狀、液位控制技術(shù)研究應(yīng)用現(xiàn)狀綜合分析的基礎(chǔ)上,針對(duì)合作單位噴射設(shè)備存在的問(wèn)題,根據(jù)制備工藝流程,研究噴射沉積過(guò)程漏包液位的控制方法,提出了熔體轉(zhuǎn)移及漏包液位控制方案。設(shè)計(jì)了激光測(cè)距儀和浮標(biāo)裝置相結(jié)合的高溫熔體液位檢測(cè)系統(tǒng),以塞棒水口結(jié)構(gòu)作為底注爐出水方式,設(shè)計(jì)了基于伺服驅(qū)動(dòng)的塞棒控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)。論文對(duì)塞棒/水口形狀進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。針對(duì)四種塞棒/水口結(jié)構(gòu)方案,建立了開(kāi)口面積與塞棒高度數(shù)學(xué)模型,采用Matlab研究了形狀參數(shù)對(duì)開(kāi)口面積的影響規(guī)律,獲得了優(yōu)化的塞棒/水口結(jié)構(gòu)和形狀參數(shù)。同時(shí)研究了塞棒執(zhí)行機(jī)構(gòu)的變形對(duì)伺服控制的影響并給出了相應(yīng)的解決方案。論文對(duì)漏包液位PID控制系統(tǒng)進(jìn)行了建模和仿真,采用遺傳算法對(duì)P... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

0Si/Al噴射成形錠坯及其電子封裝產(chǎn)品

射線(xiàn)從里面發(fā)出中發(fā)出，穿透介質(zhì)層，被探測(cè)器接受，這個(gè)過(guò)程中部分射線(xiàn)由于摩擦和碰撞的原因，被吸收而損失掉。通過(guò)探測(cè)器所發(fā)出和接收到的射線(xiàn)強(qiáng)度關(guān)系得到結(jié)晶器鋼水液位高度，如圖1.3所示。圖 1.3 鋼水液位的高度同位素測(cè)量法探測(cè)器在放射源和被測(cè)介質(zhì)固定時(shí)，將接收到的射線(xiàn)強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)化為電脈沖信號(hào)（4-20mA），通過(guò)對(duì)電信號(hào)的放大、整形、計(jì)數(shù)后以液位值的形式顯示在顯示儀上。這種測(cè)量方法介質(zhì)溫度、壓力等對(duì)放射源的輻射無(wú)影響，精度較高，動(dòng)態(tài)響應(yīng)靈敏，性能可靠穩(wěn)定，且由于檢測(cè)元件放射源與被測(cè)介質(zhì)非直接接觸，維護(hù)安裝較為方便，儀器不易損壞，使用壽命長(zhǎng)。但同時(shí)由于存在輻射源隱患，需要通過(guò)嚴(yán)格的審核和使用資質(zhì)，且這種方法主要應(yīng)用于大型鋼廠的鋼水液位的檢測(cè).唐耀庚利用同位素檢測(cè)的方法對(duì)鋼水液位高度進(jìn)行檢測(cè)[33]。（2）渦流法渦流法是在鋼水液面上方安裝的一種高頻激勵(lì)線(xiàn)圈，這種線(xiàn)圈會(huì)不斷產(chǎn)生的高頻磁場(chǎng)，鋼水液面受到高頻磁場(chǎng)的影響，會(huì)感生出電渦流和磁場(chǎng)，但是感生出來(lái)的磁場(chǎng)與原先的高頻磁場(chǎng)方向相反

來(lái)保證澆注過(guò)程中鋁液溫度恒定不變。中頻感應(yīng)底注爐容量為500Kg，額定功能250KW，最高耐溫1600℃，升溫速率為5℃/min。熔體轉(zhuǎn)移及漏包液位控制系統(tǒng)的整體布局如圖2.1所示，主要由中頻爐，底注爐和漏包組成。中頻爐的作用主要是是利用電磁感應(yīng)原理加熱熔化Si/Al合金。底注爐作為中間包，主要作用有：（1）感應(yīng)加熱升溫快，通過(guò)調(diào)整功率對(duì)金屬溶液進(jìn)行保溫；（2）金屬溶液氧化雜質(zhì)一般會(huì)浮在表面，底注爐能很好的過(guò)濾掉雜質(zhì)；（3）利用底注爐的流量控制特點(diǎn)，可以對(duì)漏包中液位高度進(jìn)行控制。漏包的主要作用是為液位檢測(cè)以及后續(xù)的霧化沉積提高較好的容器。圖 2.1 熔體轉(zhuǎn)移及液位控制結(jié)構(gòu)熔體轉(zhuǎn)移基本工藝流程如下：（1）Si/Al合金熔煉：用原有中頻爐將鋁和硅按比例熔煉并加熱到1500℃，并對(duì)熔體進(jìn)行精煉（除渣、除氣）。（2）熔體轉(zhuǎn)移：將中頻爐中的金屬液傾倒至中頻底注爐中，并加熱保溫在1400℃

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3127143