金线焊接详解分析

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３ ０ °。根据焊接产品， 可 以选择２ ０ °／ １ ５ °／ 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３ ０ °， 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。
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。
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。
金球与第一焊 点接触状态
施加Ｕ Ｓ ／ 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、
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。
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。
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。
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。
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
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）
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。
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。
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
【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Ｃ Ａ 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。
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：
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。