超声波金丝球焊线机

超声波金丝球焊线机

超声波金丝球焊线机的组成与使用

基本原理

超声波金丝焊线机的基本原理是在超声能量、温度、压力的共同作用下形成焊点，其工艺过程可简单表示为烧球——焊——拉丝——二焊——断线——烧球。

主要组成

超声波金丝球焊线机主要由以下六部分组成

(1).送线系统：整个送线系统，金线放置在封闭的玻璃罩中，注意防尘保护。

金线的安装：把金线筒座安装在机器正上方的安装位置上，将导丝管的小头穿过筒座中间的橡胶固定环，把金线筒放在金线筒座上，调整导丝管的伸缩量，让导丝管的大头应高于金线筒的上端20~25mm；金线从导管穿出，经过防线系统，最后进宝石孔，线夹和瓷嘴。当需要更换金线时，注意金线的放置方向，应该带红色标记的朝下，绿色抽头朝下。

瓷嘴的安装：将瓷嘴插入换能器孔，用镊子背或是其他工具固定住换能器头部，用螺丝钉刀将螺丝拧紧。

(2).显微镜系统：通过调节显微镜，在焊线时可以看清楚支架和芯片电极。

(3).打火杆部分：焊线机工作时，通过打火杆放电，使金线烧成结成球。

(4).夹具部分:所焊接支架不同，夹具也不同。如果需要焊接大功率芯片。如果需要焊接大功率芯片，则需要换上大功率夹具。

(5).控制面板：左边面板包括复位键，超声波振动指示，一焊、二焊的时间、功率参数调整旋钮，测试按钮，电源开关按键，照明灯调节旋钮，右边面板包括温度显示。温度设定及调整，烧钱的时间和电流设定，压力（一压，二压）大小测试，功能设定与调整。

复位：可以是系统恢复到初始状态，方便进行调节。

一焊：是指对芯片电极的焊接。

二焊：是指对支架的焊接。

超声功率：控制超声波能量的大小，焊线时，利用超声波产生热量，使金线和焊接面软化，形成分子相互嵌合合金。

时间：控制超声能量作用的时间，一般的焊线机时间应该控制在1~255ms，焊接时间太短是无法形成良好的合金的，焊线时间过长则导致焊线拉力不够或芯片电极损伤。

测试：按下此键时，机器会发出超声波，一般在调整机器时用，以及需用超声波振动疏通瓷嘴时使用。

广东工业大学

硕士学位论文

金丝球焊线机数字式打火烧球系统的研究与设计

姓名：武大勇

申请学位级别：硕士

专业：机械电子工程

指导教师：王晓初

20090601摘要

摘要

金丝球焊线机是利用邦定（Ｂｏｎｄｉｎｇ）技术实现封装前的芯片（硅片）内部

引线焊接的高科技机电一体化设备。打火烧球系统是焊线机的重要组成部分。烧

球的意义在于：金球增大了金丝与焊接件的接触面积，有利于焊接质量的提高。

而研究高精度、高稳定、数字式打火烧球系统，成为焊线机研究的重点之一。同

时，由于打火烧球系统所应用技术主要涉及ＤＣ－ＤＣ、逆变、高压打火等。而这些

技术主要应用在开关电源、充电器、电子焊机等相关产品中，因此对打火烧球系

统的研究具有一定的代表性和实用价值。

针对打火烧球系统要求，设计以高速ＳＴＣｌ２Ｃ系列单片机为主控制器件的数字

式打火烧球系统。主电路采用Ｂｕｃｋ与推挽构成的级联式电流反馈ＤＣ—ＤＣ变换器。

Ｂｕｃｋ调整后的可调电压加到推挽输入电源部分，变换后得到高压。控制系统分为

主控和数据采集两个部分。分别采用两个单片机，使数据采集和运算处理分开，

更进一步提高了控制速度。两单片机主要实现ＡＤ转换，ＳＰＩ通讯，数字ＰＩＤ，ＰＷＭ

和与上位机（焊线机主控制器）通信等功能。该系统的主要特点是：系统稳定，

操作简单，系统成本低，适合应用在金丝球焊线机中和具有一定通用性。

设计完成了系统的硬件和软件两部分。完成试验板的焊接调试。通过实测控

制输出波形和实际打火烧球试验，系统稳定可靠，达到设计要求。

关键词：金丝球焊线机；打火烧球系统；ＢＵＣＫ；数字ＰＩＤ广东工业大学硕士学位论文

ＡＢＳＴＲＡＣＴ

Ｇｏｌｄｂａｌｌｗｉｒｅｂｏｎｄｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｉｓａｈｉｇｈ－ｔｅｃｈｍｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ

ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｅｑｕｉｐｍｅｎｔｔｏｕｓｅ（ｂｏｎｄｉｎｇ）ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｏａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｐｒｅ－ｐａｃｋａｇｅｄｃｈｉｐｓ（ｗａｆｅｒｓ）ｉｎｔｅｍａｌｌｅａｄｗｅｌｄｉｎｇ．ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＦｌａｍｅ—ＯｆｆａｎｄＢｏｎｄｅｄＢａｌｌＳｙｓｔｅｍ（ＥＦＯ）ｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒｔｏｆｗｉｒｅｂｏｎｄｅｒｓ．Ｔｈｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｏｆｔｈｅｂｕｒｎｉｎｇｂａｌｌｉｓｔｈａｔｇｏｌｄｅｎｂａｌｌｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｅｌｄｉｎｇｐｉｅｃｅｓｏｆｇｏｌｄｗｉｒｅａｎｄｔｈｅｃｏｎｔａｃｔａｒｅａｃｏｎｄｕｃｉｖｅｔｏｉｍｐｒｏｖｉｎｇｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｗｅｌｄｉｎｇ．Ｓｔｕｄｙｏｆｈｉｇｈｅｘａｃｔｉｔｕｄｅ，ｈｉｇｈｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｄｉｇｉｔａｌＥＦＯｓｙｓｔｅｍｆｏｒ

超声波焊接机作业指导书（详细版）

超声波焊接基本原理

热可塑性塑料的超声波加工，是利用工件接触面间高频的磨擦使分子间急速产生热量，当此热量足够熔化工作时，停止超声波振动，此时工作接面由熔融面固化，完成加工程序。

通常用于塑料加工的频率有28KHz、20KHz和15KHz，其中28KHz和20KHz在人耳听觉范围之外，故称为超声波，但15KHz仍在耳听觉范围之内。

本机产品规格及参数：

频率：15KHZ 功率：3500W 功率可调 焊头行程：75MM

超声波焊接机结构

本机器由超声波发生器、超声换能系统、程序控制及气动机架系统几部分组成

A：组件名称

（1）升降速度 （2）焊接时间 （3）保压时间

（4）气压表 （5）调压器 （6）超声测试开关

（7）焊头升降开关 （8）延迟时间 （9）分水器

（10）机体固定把手 （11）升降手轮 （12）换能器固定座

（13）换能器固定螺丝 （14）变幅杆 （15）焊头

（16）触发开关 （17）急停开关 （18）限位螺栓

（20）电源开关 （21）过载指示灯 （22）超声测试开关

（23）负载电流表 （24）调频电感 （25）散热风口

（26）控制插座 （27）超声输出插座 （28）保险丝座

（29）电源线入口 （30）功率调节开关

B：组件名称及功能

（1） 下降速度：调节此旋钮可调节焊头下的速度，顺时针旋转减速、反之加速。

团墨　曼　：　遮鱼：　

全自动金丝球焊机的改造及应用　

张甲义　

（天水华天科技股份有限公司，甘肃天水７４１０００）　

摘　要：随着ＩＣ封装材料和技术的进步，产品引脚、焊线、焊盘尺寸正逐渐变小，芯片上焊盘间　

距不断减小，早期的全自动金丝球焊机已不能满足现有产品的工艺和质量要求，特提出将其改造　为点胶机的设想。简要介绍了全自动金丝球焊机改造成时间／压力型全自动点胶机的系统组成　和工作原理，以及其在ＩＣ封装芯片表面点胶特殊工艺中的应用，并对优缺点、影响点胶质量的因　

素等进行了分析．提出了改进提高的措施　

关键词：金丝球焊机；点胶机；芯片表面点胶技术　中图分类号：ＴＮ６０５　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００４—４５０７（２０１０　０７ｏ０４３—０４　

Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｆｕｌｌｙ－ａｕｔｏｍａｔｉｃ　Ｇｏｌｄ　Ｗｉｒｅ　Ｂｏｎｄｅｒ　ｔｏ　

Ａｄｈｅｓｉｖｅ　Ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ　ａｎｄ　Ｉｔｓ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　

ＺＨＡＮＧ　Ｊｉａｙｉ　

（Ｔｉａｎｓｈｕｉ　Ｈｕａｔｉａｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ，Ｔｉａｎｓｈｕｉ　７４１０００，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ＩＣ　ｐａｃｋａｇｉｎｇ　ｍａｔｅｒｉａｌ　ａｎｄ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｔｈｅ　ｓｉｚｅ　ｏｆ　ｌｅａｄ，ｗｉｒｅ　ｄｉａｍ－　

ｅｔｅｒ　ａｎｄ　ｂｏｎｄ　ｐａｄ　ａｓ　ｗｅｌｌ　ａｓ　ｂｏｎｄ　ｐｉｔｃｈ　ｉｓ　ｓｈｒｉｎｋｉｎｇ．Ｔｈｅ　ｅａｒｌｙ　ｆｕｌｌｙ—ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｇｏｌｄ—ｗｉｒｅ　ｂｏｎｄｅｒ　ｃａｎ　

ｎｏｔ　ｍｅｅｔ　ｔｈｅ　ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｄｅｖｉｃｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉｔｙ，ｉｔ　ｉｓ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ　ｉｎｔｏ　ａｎ　ａｄｈｅ—　ｓｉｖｅ　ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ．Ａｓ　ａ　ｒｅｓｕｌｔ．ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｐｒｅｓｅｎｔｓ　ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ．ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　ｕｓｅ　ｏｆ　ｆｕｌ－