微焊球是球栅阵列(Ball Grid Array，BGA)封装的重要材料，它既实现了芯片与基板之间的机械连接又充当了信号传输的通道。基于射流不稳定性理论制备BGA微焊球的技术具有产品质量好，产品合格率高和生产效率高等优点，成为国际研究的热点。本文在引入射流不稳定性理论的基础上，确定影响射流不稳定性的主要因素，进而确定微焊球制备的主要工艺参数，设计并开发用于制备BGA微焊球的制备装置。对微型喷嘴的射流速度进行了研究，并建立了射流速度方程。应用数值模拟与实验相结合的方法研究钎料合金射流在液态介质中的不稳定行为。最后应用开发的微焊球装置制备焊料球，并且对其进行评价。 根据射流不稳定性理论，本研究设计了微焊球制备装置，并成功开发出一台样机。主要由熔化系统、真空及压力控制系统、激振系统和凝固及回收系统组成。其中激振系统是设备的关键组成，由自行开发的电磁激振器和激振电源组成。激振电源采用斩波电路与逆变电路相结合的技术方案，能分别调节励磁电流和频率，实现了对激振振幅与频率的控制。微焊球制备装置可用来制备直径为200μm～800μm的微焊球。 通过对喷嘴出口处射流剖面速度分布的数值模拟，确定喷嘴出口处的射流为发展不完全的层流。建立喷嘴出口处射流速度方程，并修正喷嘴出口处的动能系数，喷嘴出口处的射流速度的理论计算结果与数值模拟结果吻合很好。建立射流脱离喷嘴后在外界环境中的射流速度方程。通过实验测量射流在气态介质中的速度，理论计算结果与实验结果的最大偏差小于2％。 研究射流在液态介质中的不稳定行为，结果如下：当喷嘴直径为0．2mm时，液态介质温度小于等于298K时射流不能均匀断裂，当液态介质温度大于等于323K时，射流能够均匀断裂；当液态介质温度从323K升高到573K时，射流不稳定性最优波数从0．544增大到0．626；提高液态介质温度，有利于射流均匀断裂。当喷嘴直径增加到0．3mm，液态介质温度为473K时才能均匀断裂；与喷嘴直径为0．2mm相比，射流断裂长度显著增大，射流均匀断裂的频率窗口减小，射流不稳定性最优波数减小。最后总结出液态介质中微焊球制备的工艺参数的确定方法。 应用开发的设备制备含稀土Sn-3．8Ag-0．7Cu焊料球，目标直径尺寸为600μm，制得微焊球中直径尺寸在600±20μm范围内的占38wt．％左右。分析制得微焊球直径误差的原因为射流压力不稳定造成的。添加微量(<0．25wt．％)稀土元素可降低钎料液滴在凝固过程的过冷度，细化微焊球的显微组织，改善制得微焊球的表面光滑度。用制备的微焊球进行钎焊实验，评价微焊球的钎焊性能：微量RE(<0．25wt．％)可以显著细化初生β-Sn相和界面处的金属间化合物层，并抑制钎料中金属间化合物的生长；而当进一步增加RE时，初生β-Sn相又变得粗大。在RE wt．％<0．25％时，钎焊接头的剪切强度随稀土含量的增加有所增长，而进一步增加稀土含量时，钎焊接头的剪切强度却降低。