Як працює машина для склеювання дроту?

У сучасній промисловості електроніки, починаючи від смартфонів і автомобільної електроніки й закінчуючи акумуляторами нової енергії, майже всі високо{0}}точні електронні вироби покладаються на ключову технологію для внутрішніх з’єднань-проводів. Основним обладнанням для цього процесу є машина для склеювання дроту. Хоча це може здатися просто «тонким дротяним з’єднанням», насправді воно об’єднує матеріалознавство, точний контроль і технологію автоматизації, що робить його незамінною ланкою в ланцюжку постачання електроніки.

Отже, як саме працює машина для склеювання дроту? Які основні принципи? І який процес забезпечує високоточні-з’єднання?

Склеювання дротів – це технологія, яка використовує надзвичайно тонкі металеві дроти для досягнення електричних з’єднань, які в основному використовуються для з’єднання мікросхем (плашок) з підкладками для упаковки або зовнішніми контактами. Простіше кажучи, його функція полягає в тому, щоб «вивести» внутрішню схему чіпа, дозволяючи йому передавати сигнали та підключатися до зовнішніх систем.

Звичайні матеріали для скріплення дроту включають золото, алюміній і мідь, діаметр дроту зазвичай коливається від 15 до 75 мікрометрів-тонше, ніж людська волосина. Цей мініатюрний розмір висуває надзвичайно високі вимоги до точності та стабільності обладнання.

Багато людей помилково вважають, що склеювання дроту є «розплавленим з’єднанням», схожим на традиційну пайку, але це не так. Машини для склеювання дроту по суті використовують твердотільну технологію з’єднання, використовуючи комбінований вплив тиску, тепла та ультразвукової енергії для досягнення атомного зв’язку між двома металами на мікроскопічному рівні, таким чином утворюючи міцний металургійний зв’язок.

У цьому процесі: тиск викликає пластичну деформацію поверхні металу; ультразвукова вібрація руйнує оксидний шар на поверхні металу; тепло сприяє дифузії атомів. Зрештою, два метали досягають міцного зв’язку без плавлення.

Повністю автоматична машина для склеювання дроту зазвичай працює на високій швидкості та безперервно. Її основний робочий процес можна розділити на такі етапи:

1. Завантаження та точне позиціонування

Спочатку заготівлю, яку потрібно склеїти (наприклад, чіп або язичок акумулятора), розміщують на робочій платформі. Обладнання фіксується за допомогою високо-платформи з високоточним рухом, а система зору CCD використовується для визначення та корекції положення точки з’єднання, гарантуючи, що помилка в положенні з’єднання контролюється в межах мікрометра. Цей етап безпосередньо визначає точність склеювання та є важливою основою для забезпечення виходу продукту.

2. Контроль подачі дроту

Машина для склеювання дроту звільняє тонкий металевий дріт від котушки і через провідний пристрій і систему контролю натягу стабільно подає дріт до місця скріплення. У процесі подачі дроту необхідно підтримувати постійне натягнення; інакше можуть легко виникнути такі проблеми, як обрив дроту, вузли або зміщення.

3. Перше утворення зв’язку (зв’язок кулі)

У процесі склеювання кульок машина для склеювання дроту спочатку розплавляє кінець металевого дроту, щоб утворити крихітну сферичну структуру (Free Air Ball) за допомогою електричної іскри або нагрівання. Потім паяльне жало притискає металеву кульку до пластини мікросхеми, одночасно застосовуючи тиск, тепло й ультразвукову енергію для формування першого міцного паяного з’єднання.

Це паяне з’єднання, яке зазвичай розташоване на мікросхемі, є початковою точкою всього з’єднання, і його якість безпосередньо впливає на стабільність усієї схеми.

4. Утворення петлі

Після завершення першого паяного з’єднання паяльне жало переміщується в друге положення паяння, одночасно витягуючи дугоподібний провідник. Цей процес називається «утворення петлі» або «утворення дуги».

Форма та висота дуги не розроблені довільно, а точно контролюються, щоб:

• Зніміть напругу, викликану тепловим розширенням і звуженням
• Поліпшити ударостійкість
• Уникайте поломки провідника або короткого замикання

Тому конструкція дуги паяльного дроту відіграє вирішальну роль у надійності.

5. Формування другого паяного з’єднання (з’єднання швів / клинове з’єднання)

Наконечник паяльника переміщується до другої точки з’єднання (наприклад, штифта або виступу) і завершує з’єднання, знову прикладаючи тиск і ультразвукову енергію. Це паяне з’єднання зазвичай має клиноподібну-форму або сплюснуте з’єднання, яке називається з’єднанням шов або клином.

На цьому етапі встановлено повний шлях електричного підключення.

6. Різка дроту та циклічна операція

Після зварювання обладнання автоматично розрізає металевий дріт і формує новий кінець дроту, готуючи його до наступної операції зварювання. Весь процес зазвичай завершується за дуже короткий час, що забезпечує високу-безперервне виробництво для задоволення потреб-великого виробництва.

Залежно від процесу машини для склеювання дроту в основному поділяються на два типи:

1. Склеювання куль

• В основному використовується золотий дріт
• Висока точність і хороша стабільність
• Широко використовується в упаковці напівпровідників

Його особливість полягає в тому, що металева куля спочатку формується, а потім зварюється.

2. Клинове склеювання

• В основному використовується алюмінієвий або мідний дріт
• Нижча вартість

Підходить для енергетичних пристроїв і акумуляторної промисловості

Його характеристика полягає в тому, що дроти безпосередньо стиснуті один до одного, без необхідності формувати структуру у формі-кулі.

ACEY-3753Aавтоматичний склеювач дротувисокоточна зварювальна система-, розроблена для складання силових батарей, акумуляторів для накопичення енергії та різноманітних модулів літій-іонних батарей. Він в основному використовується для створення надійних з'єднань між алюмінієвими шинами та контактами акумулятора.

Технологія з’єднання дротів широко використовується в багатьох-галузях високотехнологічного виробництва, зокрема:

Напівпровідникова промисловість:Використовується для виробництва мікросхем, упаковки світлодіодів і датчиків, це один із основних процесів упаковки мікросхем.

Нові батареї енергії:Використовується для з’єднання електродів і внутрішньої провідної конструкції в модулях силових батарей, циліндричних батареях і пакетних батареях.

Автомобільна електроніка:Застосовується до модулів IGBT, систем керування та різних силових електронних пристроїв.

Побутова електроніка:Такі як мікросхеми мобільних телефонів, модулі камер і розумні носимі пристрої.

Можна сказати, що технологія з’єднання проводів стала одним із основних методів з’єднання в сучасній електронній промисловості.

Оскільки електронні продукти розвиваються в напрямку мініатюризації та високої продуктивності, точність, швидкість і стабільність машин для склеювання дроту також постійно вдосконалюються. У майбутньому він і надалі відіграватиме важливу роль у галузі виробництва напівпровідників, нових джерел енергії та-висококласного виробництва.

Acey New Energyє постачальником-обладнання високого класу та комплексних рішень для виробничих ліній для нової сфери виробництва акумуляторів. Ми прагнемо надавати глобальним виробникам акумуляторів, дослідницьким установам та інноваційним енергетичним організаціям повний-цикл послуг від експериментальних розробок до великомасштабного-виробництва.

Зв'язатися зараз