芯片超声波压焊是什么情况

1. 超声波是压力焊吗

超声波焊是属于压力焊一大类的。焊接分为压焊，熔化焊，钎焊三大类；详细类别参考下图。

2. LED压焊的目的是什么

目的在压力、热量和超声波能量的共同作用下，使金丝在芯片电极和外引线键合区之间形成良好的欧姆接触，完成内外引线的连接。技术要求，金丝与芯片电极、引线框架键合区间的连接牢固。金丝拉力：25μm金丝F最小>5CN,F平均>6CN: 32μm金丝F最小>8CN,F平均>10CN。焊点要求，各条金丝键合拱丝高度合适，无塌丝、倒丝，无多余焊丝。金丝拉力，第一焊点金丝拉力以焊丝最高点测试，从焊丝的最高点垂直引线框架表面在显微镜观察下向上拉，测试拉力。由于不同机台的参数设置都不同，所以没有办法统一。我在这里就简单的说一下主要要设置的地方：键合温度、第一第二焊点的焊接时间、焊接压力、焊接功率、拱丝高度、烧球电流、尾丝长度等等。不得用手直接接触支架上的芯片以及键合区域。

3. 压焊机的机械分类

多工位热压焊机
多工位热压焊接机，包括机架，转盘，对线调整机构，焊接机构，电机，转盘定位机构和电气控制部分，机架上紧固底座，转盘位于底座上方，安装在机架内的电机驱动垂直穿过底座中心并由其支撑的转轴间歇转动，从而带动和转轴垂直紧固的转盘间歇转动，在转盘上设置的工位位置开槽孔，在槽孔上安装可相对槽孔作上下移动的浮动装置，转盘上沿圆周方向可均匀地设置多个工位。
超声波压焊机
超声波压焊的原理是由超声波发生器产生几十千赫的超声振荡电能，通过磁致伸缩换能器产生超声频率的机械振动。压焊劈刀镶在端部的适当位置上，劈刀必然同时产生一种称为交变剪切应力的机械振动。铝丝和芯片铝焊区表面的氧化膜受到破坏，同时由于摩擦，在界面上产生一定的热量使焊接处的铝丝和芯片上的铝焊区都产生一定的塑性形变，使铝原子金属键紧密接触而形成牢固的键合。
球焊压焊机
球焊压焊机以热压焊法和超声波压焊法为基础，所用设备分别为热压焊机、超声波压焊机和球焊机。这是广泛采用的内引线焊接方法之一，其特点是：①工作温度（200～250℃）低于热压焊法的工作温度；②所用的压焊劈刀不用加热而由超声振动产生热能；③采用金丝为引线，并以球焊形式进行焊接。三种内引线焊接法的焊接质量，都需要用一个精密的引线抗拉强度测定器（拉力计）进行检查和控制。
冷压焊机
冷压焊过程中可行的变形速度不会引起接头的升温，也不存在界面原子的相对扩散。因此，冷压焊不会产生热焊接头常见的软化区、热影响区和脆性金属中间相。经过焊接时严重变形的冷压焊接头，其结合界面均呈现复杂的峰谷和犬牙交错的空间形貌，其结合面面积比简单的几何截面大。因此，在正常情况下，同各金属的冷压焊接头强度不低于母材；异种金属的冷压焊接头强度不低于较金属的强度。由于结合界面大，又无中间相，所以接头的导电性、抗腐蚀性能优良。

4. 超声波焊接机有什么功能

超声波焊是一种快捷，干净，有效的装配工艺，用来装配处理热塑性塑料配件，及一些合成构件的方法。目前被运用于塑胶制品之间的粘结，塑胶制品与金属配件的粘结及其它非塑胶材料之间的粘结。
超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。当超声波流体介质中形成驻波时 ,悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处，在空间形成周期性的堆积，超声波作用于液体时可产生大量小气泡 ，超声波的作用可促使发生或加速某些化学反应。

焊接机的工作原理：
超声波焊接装置是通过一个电晶体功能设备将当前50/60Hz的电频转变成20KHz或40KHz的电能高频电能，供应给转换器。转换器将电能转换成用于超声波的机械振动能，调压装置负责传输转变后的机械能至超声波焊接机的焊头。 焊头是将机械振动能直接传输至需压合产品的一种声学装置. 振动通过焊接工作件传给粘合面振动摩擦产生热能使塑胶熔化， 振动会在熔融状态物质到达其介面时停止，短暂保持压力可以使熔化物在粘合面固化时产生个强分子键， 整个周期通常是不到一秒种便完成，但是其焊接强度却接近是一块连着的材料。

5. 超声波封壳的原理

超声波封壳的原理：

在超声波振动能的作用下,焊接线首先开始熔化,熔体在压力作用下向被焊产品上下表面铺展,,当停止超声后, 温度降下来熔融塑料凝固从而使被焊产品连接在一起。

知识点延伸：

超声波封壳是利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面,在加压的情况下,使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。

6. 超声波金属焊接机机器特点是什么

超声波金属焊接机是利用高频振动波传递到两个需焊接的金属表面，在加压的情况下，
使两个金属表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合，其优点在于快速、节能、熔合强度高、导电性好、无火花、接近冷态加工；缺点是所焊接金属件不能太厚（一般小于或等于5mm）、焊点位不能太大、需要加压。

7. 集成电路焊接工艺的超声波压焊法

60年代初，超声波焊接技术开始应用于集成电路的内引线焊接。超声波压焊的原理是由超声波发生器产生几十千赫的超声振荡电能，通过磁致伸缩换能器产生超声频率的机械振动。压焊劈刀镶在端部的适当位置上，劈刀必然同时产生一种称为交变剪切应力的机械振动。同时，在劈刀上端施加一定的垂直压力，在这两种力的共同作用下，通过时间的控制使劈刀下的铝丝发生有规律的蠕动。铝丝和芯片铝焊区表面的氧化膜受到破坏，同时由于摩擦，在界面上产生一定的热量使焊接处的铝丝和芯片上的铝焊区都产生一定的塑性形变，使铝原子金属键紧密接触而形成牢固的键合。超声波压焊是用铝丝（一般含硅1%）作引线,工作温度又低，不但广泛用于各种电路的内引线焊接，而更适于对温度要求严格的 MOS器件、微波器件和高频器件的内引线焊接。超声压焊法的工艺条件要求严格。
为得到高抗拉强度的焊接点须选择最佳的焊接条件，这取决于超声振动功率、压力和超声振动时间等因素,要使三者之间相互匹配，压焊设备应调整出最佳工作点进行焊接。

8. 压焊机的工作原理

压焊机，使转轴不易损坏，在浮动装置上由于采用了定位装置，故当焊接时，能克服由于采用浮动装置而产生的位置偏差，使与浮动板相紧固的焊接模板与焊接头不产生前后左右移动，同时，在劈刀上端施加一定的垂直压力，在这两种力的共同作用下，通过时间的控制使劈刀下的铝丝发生有规律的蠕动。为得到高抗拉强度的焊接点须选择最佳的焊接条件，这取决于超声振动功率、压力和超声振动时间等因素，要使三者之间相互匹配，压焊设备应调整出最佳工作点进行焊接。
钢格板压焊机压焊机内引线的热压焊接法既不用焊剂，也无需焙化，对金属引线（硅铝丝或金丝）和芯片上的铝层同时加热加压（温度一般为350～400℃,压力为8～20千克力/毫米2），就能使引线和铝层紧密结合。热压焊接的原理是，铝合金为面心立方晶格结构，每一铝原子或金原子和其他原子形成八个稳定的金属键，在其表面的原子有二个金属键不饱和。这些原子在较高的温度下增加活动能量，再加上一定的压力促使金丝引线产生塑性形变，破坏原有的界面原子结构。
金丝上的金原子与电路芯片上引出端的铝原子紧密结合，重新排列其间的晶格形成牢固的金属键。因此热压焊接法也就是热压键合过程。热压焊接工艺按内引线压焊后的形状不同分为两种：球焊(丁头焊)和针脚焊。两种焊接都需要分别对焊接芯片的金属框架、空心劈刀进行加热（前者温度为
350～400℃,后者为150～250℃），并在劈刀上加适当的压力。
将穿过空心劈刀从下方伸出的金丝段用氢氧焰或高压切割形成圆球，此球在劈刀下被压在芯片上的铝焊区焊接，因为它形成钉头一样的焊点，故称为丁头焊或球焊。利用此法进行焊接时，焊接面积较大，引线形变适度而且均匀，是较为理想的一种焊接形式。随后将劈刀抬起，把金丝拉到另一端（即在引线框架上对应于要相联接的焊区），向下加压进行焊接，所形成的焊点称为针脚焊。上述操作仅完成一条内引线的焊接。
热压焊接法有其局限性焊接温度过高，不适于对工作温度较低的电路芯片进行焊接；压力和温度难以除去铝丝表面和芯片上铝焊区表面的氧化膜，此法不能用铝丝作为引线进行焊接。超声波压焊是用铝丝（一般含硅1%）作引线,工作温度又低，不但广泛用于各种电路的内引线焊接，而更适于对温度要求严格的
MOS器件、微波器件和高频器件的内引线焊接。超声压焊法的工艺条件要求严格。

9. 集成电路焊接工艺的热超声焊接法(球焊法)

此法以热压焊法和超声波压焊法为基础，所用设备分别为热压焊机、超声波压焊机和球焊机。这是广泛采用的内引线焊接方法之一，其特点是：①工作温度（200～250℃）低于热压焊法的工作温度；②所用的压焊劈刀不用加热而由超声振动产生热能；③采用金丝为引线，并以球焊形式进行焊接。三种内引线焊接法的焊接质量，都需要用一个精密的引线抗拉强度测定器（拉力计）进行检查和控制。
随着集成电路芯片内引线数量的不断增加，这种一步一次一个焊接点的焊接技术无论在质量上和效率上都不能满足大规模集成电路的需要。1960年，在梁式引线和面键合焊接技术基础上又研究成功梁式引线载带自动焊接芯片的新工艺，使用镂空的引线框架(称为载带)将所有的引线与芯片上的金属焊点一次性同时焊接上。这种组焊方法的可靠性和效率都很高。

10. 超声波焊是不是压力焊

超声焊接是利用超声波的机械振动在焊件粘合面产生高频振动摩擦，进而产生热能，从而使焊接表面温度迅速升高，焊接粘合面物质被高温熔化形成液体，从而流入被焊接面间的缝隙。超声波振动作用停止后，焊接系统继续施加特定强度和时间的压力，焊接面利用原子键的链接达到焊接定形。超声焊接过程相比普通焊接方式时间大大缩短，焊接的牢固程度要大大高于普通焊接。超声焊接可以作用于金属之间、也可以作用于塑料之间，实现快速高质量焊接。
超声焊接较其他焊接方式具有很多优点，首先它无污染，不需要添加有毒的粘结剂；其次是超声焊接速度非常快，相比普通焊接生产效率获得很大提升，并且超声焊接的质量非常好，不会产生变形，表面不会遗留焊接痕迹；此外超声焊接还有操作简便，维护量少，系统规模小，适用于自动控制等优点。