淺談超聲波焊接機壓焊封殼的工藝參數(shù)

 

　　超聲波焊接機按照自動化水平可以分為自動焊接機、半自動超聲波焊接機、手動焊接機，對于現(xiàn)代化企業(yè)來講，自動化水平越高越有利于企業(yè)流水線生產(chǎn)，所以自動焊接機的使用是企業(yè)未來的一個趨勢。

 

　　超聲波能是機械的振動能，工作頻率超過聲波(正常的人類聽力，其頻率上限為18 kHz)。半導體封裝所用的超聲波壓焊的頻率一般是40 kHz到120 kHz。超聲波壓焊是一種固相焊接方法，這種特殊的固相焊接方法可簡單地描述為：在焊接開始時，金屬材料在摩擦力作用下發(fā)生了強烈的塑性流動，為純凈金屬表面之間的接觸創(chuàng)造了條件。而接頭區(qū)的溫升以及高頻振動，則又進一步造成了金屬晶格上原子的受激活狀態(tài)。因此，當有共價健性質(zhì)的金屬原子互相接近到以納米計的距離時。就有可能通過公共電子形成了原子間的電子橋，即實現(xiàn)了所謂金屬"鍵合"過程。

 

　　超聲波焊接機另稱"鍵合"是利用超聲頻率(16～120 kHz)的機械振動能量，連接同種或異種金屬、半導體、塑料及陶瓷等的一種特殊的焊接方法。超聲波焊接現(xiàn)已廣泛地應用于集成電路、電容器、超高壓變壓器屏蔽構(gòu)件、微電機、電子元器件及電池、塑料零件的封裝等生產(chǎn)中。與傳統(tǒng)的焊接技術(shù)相比，超聲波焊接技術(shù)具有高速、高效和高自自動化等優(yōu)點，成為半導體封裝內(nèi)互聯(lián)的基本技術(shù)。

 

　　經(jīng)過對焊接過程的研究表明，摩擦、塑性流動以及溫度是實現(xiàn)超聲焊接的3個互為依賴的主要因素，其中摩擦起主導作用，這不僅是焊接中的主熱源，而且通過排除氧化膜為純凈金屬表面間接觸創(chuàng)造了條件。