金线焊接详解

金线焊接详解金线焊接详解一．所谓的金线焊接所谓的金线焊接是指端子与端子之间结合的一种方法。与半导体有关的结合方法，真是数不胜数。但其中一种就是金线焊接。金线焊接可以说是任意点的之间（图形与电极）用线连接起来的作业。线材主要是金、铜、铝。二．金线焊接的方法通常金线焊接的方法可以分为球到压环、压环与压环、球与球之间焊接方式。（一部分海外工厂使用的是压环与压环方式）。球到压环的焊接方式通常是用超声波和加热的方法进行的（球与球之间的方式是一样的。）但是压环和压环之间的方式只用了超声波。球和压环方式使用的线材是金压环和压环方式使用的线材是铝/铜球和球方式使用的线材是金三．金线焊接原理焊线机通过使用超声波摩擦金线，在压力和一定温度的配合下，使焊点的金线与接触面（芯片铝垫和支架）形成共同结晶的过程。这时加热的目的主要是为了加速共同结晶。四．金线焊接的流程金线焊接的基本流程如下：１．往瓷嘴穿金线。注意点：穿金线时用镊子夹过的金线要全部拉出扔掉。２．放电形成金球模型注意点：打火面不得有脏污，打火杆不得有孔或凹槽。否则会使金球模型发生变形。3．瓷嘴的CD部夹紧金球模型，下降。４．施加一定时间的压力·超声波，形成第一焊点。注意点：金线路径一旦脏污就会造成弧度变形或形成高尔夫球球杆状的形状或瓷嘴堵塞。保养24小时清扫1次空气夹５．移动瓷嘴形成金线弧度（向第二焊接点移动）６．施加一定时间的压力·超声波，形成第二焊点７．在夹子开着的状态瓷嘴上升到一定的高度。注意点：要对金线夹进行清洁并确认合适空隙。一旦脏污就会造成弧度变形或形成高尔夫球球杆状的形状或瓷嘴堵塞。保养：24小时清扫1次金线夹。８．夹住金线，留出一定长度的金线，把金线拉断，形成第二焊点９．形成金线尾部，有一定长度。线尾长度10．放电形成新的金球模型。五．关于金线焊接1.关于超声波（ＵＳ）简而言之，超声波就是利用换能器，把电能换为势能利用其震动进行接着粘合。从换能器传出来的震动传到瓷嘴，其震动会使金属和电极或支架在结合面形成共同结晶。从换能器传出来的横方向信号向瓷嘴传送，纵方向信号向电极和支架传送。注意点：a.如果换能器有脏污或有接触的异物物体，超声波就不能正常的传递给瓷嘴。所以焊接时一定要保持换能器清洁并确认没有异物接触。b.必须固定好产品。如果没固定好就不能正常传送震动信号，这时就会发生强度不够或焊接形状异常。【金线焊接状态如图所示】如下图所示，进行超声波发振的同时也给焊接面施压。金球与第一焊点接触状态施加ＵＳ／压力使金球开始融合的状态。完全焊好的状态。a.超声波到底是何物？我们把频率大于20000赫兹的声波叫做超声波，一般是人耳听不到的声音。b.超声波是怎么发生的呢？往陶瓷和水晶里通电形成震动从而发出超声波。c.为什么要使用超声波呢？超声波由于频率高、波长短，因而传播的方向性好、穿透能力强2.关于压力金线只用超声波摩擦金球是不能焊接的。所以施加超声波的同时一定要通过换能器施加压力。从换能器出来的超声波只是横方向的发振，它虽然可以形成第一焊接点形状，如果没有纵方向的压力，电极面和金线之间虽然形成了共同的结晶，形状没有问题，强度却达不到。施加压力，这样球就得有一定的重量。金线焊接的压力轻了换能器就会跳起来，重了就会给粘接点带来影响。这种压力的设定要根据一定的经验进行。它会因焊接点的材料性质和ＵＳ输出功率而有所不同。3.关于温度（焊线机加热器的温度设定）作为金线焊接必不可少的条件，除了ＵＳ（超声波）和压力之外还有温度。正如前面所述，金线焊接是超声波和加热加压进行的。温度主要是在施加压力和超声波进行焊接时对焊接点进行预热，以便更容易形成共同的结晶。焊线机的预热温度设定温度时要注意以下内容。􀀀不要超过银浆软化温度。银浆一旦超过温度，银浆就会软化而使强度下降。因此我们使用的是热硬化型的银浆。不要超过电路板的耐热温度。如果超过电路板的耐热温度就会使基板膨涨变形，就会造成焊接错位或者基板变色等不良。根据过去经验来看设定的时候如果注意了下面这点，就不会有特别的异常。预热温度的设定最大不应超过银浆硬化温度。温度条件变更后要认真探讨，确认以下内容。􀀀a.焊接偏移如前面所述，温度高了就会使基板膨胀扩张。素子识别的时候识别时间过长就会从起先识别的位置中偏离出来。要充分设定充分预热的时间，而不是使基板膨胀的时间。b.基板变色，加热而导致的变色c.焊线強度的确认，不能有Ａ模式的脱落d.二焊点強度的确认，金线焊接后二焊点不能脱落（以上几点温度变化前和变化后都要进行强度确认）作为基本常识加热温度高时焊线性能比较好。但是要做到边验证边设定。4．关于金线现在的主流产品直径为２５～３０μｍ的金线，金的纯度高达９９．９９％（四9）只残留了０．０１％的微量添加物。这是为了提高强度、弧度、结合的信赖性。金线的选择要根据弧度高度、弧度形状、和热应力等制约条件进行选择。金线纯度因为高达９９．９９％，非常柔软，所以可以行形成各种弧形。另外其导电性能高，难以氧化，所以常用作焊接线。5.关于金球模型给金线放电，在金线线头就会形成金球。这个金球就叫金球模型。另外这个金球模型压焊溶接后就形成第一焊接点。放电虽然形成了金球，但是如果金线结晶杂乱时，可能致使第一焊点颈部断裂。6．关于瓷嘴瓷嘴是一种进行焊接时的工具。它可以防止从换能器出来的超声波发生耗损。a.瓷嘴的寿命因焊接的材料而定。焊接面如果坚硬时，瓷嘴头就比较容易耗损，寿命就短。但是不是说柔软寿命就长。如果软了的话，焊接时就容易粘着残留物，致使瓷嘴堵塞，从而使寿命减短。寿命的标准应根据焊接的外观及焊接的强度而定，最好设定使用极限值（寿命）。使用寿命一般为１５０ｋ～３００ｋ。b.关于瓷嘴的材料它的材料有陶瓷、红宝石（单晶体/多晶体）、氧化皓、、蓝宝石等。陶瓷是根据结晶(氧化铝)的粒子直径来区分的，有各种种类。当然也与成本有关。材料一般都选择陶瓷。但是，根据焊接面的硬度及其寿命，也可选择其他的材料。红宝石（单体结晶型号）容易形成弧形/寿命长（是通常的２.５倍、但需要洗净）氧化皓􀀀比陶瓷柔软（硬度：柔软）、适用于焊接面柔软的材料c.瓷嘴的形状瓷嘴形状可根据长度/圆锥角度/头部形状来区分。以长度来说，可分为长的和短的型号。自动机使用的一般是长的。短的，一般使用于手动的焊接机。【圆锥角度】一般主流产品为３０°。根据焊接产品，可以选择２０°／１５°／瓶颈式等型号。圆锥的角度根据焊接面的构造进行选择，但是尽可能选择３０°，因为这种产品可以稳定的焊接。圆锥角度越尖锐传递超声波就越不稳定，经常会出现没有强度。【斜面角度（ＣＡ）】斜面角度可分为３个种类。即：９０°、１２０°和其他。这个锅底状角度会给第一焊点的下压、弧度的滑动、第二焊点带来很大的影响。当然，连续焊接时也是容易被异物、碎屑堵塞的地方。金线堵塞就常发生在这个部位。金线堵塞的解除方法①边进行超声波发振，边用钨丝去通瓷嘴。②在试打点区域进行空打。这是在ＣＡ部堵塞时进行空打后把堵在瓷嘴的金线焊接到打点区域从而除去堵住的金线。关于维修保养金线焊接机坏了后固然需要维修，但是最重要的是在坏了之前要进行保养。另外，多台进行生产时，因为用全部一样的条件进行焊接也一样要做好保养。作业前的维修/日常点检/月度维修／半年·一年的计划维修也并非如此僵硬，而是说重要的还是在于预防。即使机器没有坏，但是关系到品质，一定要制定保养维修计划并认真执行。保养􀀀􀀀􀀀空气夹的清洗／金线夹面的清扫计划保养􀀀金线夹的更换／打火杆的更换／其他可动部位的更换