Bagaimanakah Mesin Ikatan Wayar Berfungsi?

Dalam industri pembuatan elektronik moden, daripada telefon pintar dan elektronik automotif kepada bateri kuasa tenaga baharu, hampir semua-produk elektronik berketepatan tinggi bergantung pada teknologi utama untuk sambungan dalaman-ikatan wayar. Peralatan teras untuk proses ini ialah mesin ikatan wayar. Walaupun ia kelihatan seperti hanya "sambungan wayar halus," ia sebenarnya menyepadukan sains bahan, kawalan ketepatan dan teknologi automasi, menjadikannya pautan yang sangat diperlukan dalam rantaian bekalan pembuatan elektronik.

Jadi, bagaimana sebenarnya mesin pengikat wayar berfungsi? Apakah prinsip asas? Dan apakah proses yang membolehkan-sambungan berketepatan tinggi?

Ikatan wayar ialah teknologi yang menggunakan wayar logam yang sangat halus untuk mencapai sambungan elektrik, terutamanya digunakan untuk menyambungkan cip (mati) ke substrat pembungkusan atau pin luaran. Ringkasnya, fungsinya adalah untuk "mengeluarkan" litar dalaman cip, membolehkan ia menghantar isyarat dan menyambung ke sistem luaran.

Bahan ikatan dawai biasa termasuk emas, aluminium dan tembaga, dengan diameter wayar biasanya antara 15 hingga 75 mikrometer-lebih halus daripada rambut manusia. Saiz minit ini meletakkan permintaan yang sangat tinggi pada ketepatan dan kestabilan peralatan.

Ramai orang tersilap percaya bahawa ikatan wayar adalah "sambungan cair" serupa dengan pematerian tradisional, tetapi ini tidak berlaku. Mesin ikatan wayar pada dasarnya menggunakan teknologi ikatan keadaan pepejal{1}, menggunakan kesan gabungan tekanan, haba dan tenaga ultrasonik untuk mencapai ikatan atom antara dua logam pada tahap mikroskopik, sekali gus membentuk ikatan metalurgi yang kuat.

Dalam proses ini: tekanan menyebabkan ubah bentuk plastik permukaan logam; getaran ultrasonik memecahkan lapisan oksida pada permukaan logam; haba menggalakkan resapan atom. Akhirnya, kedua-dua logam mencapai ikatan yang kuat tanpa lebur.

Mesin ikatan wayar automatik sepenuhnya biasanya beroperasi pada kelajuan tinggi dan berterusan. Aliran kerja terasnya boleh dibahagikan kepada langkah berikut:

1. Memuatkan dan Kedudukan Tepat

Pertama, bahan kerja yang akan diikat (seperti cip atau tab bateri) diletakkan pada platform kerja. Peralatan dibetulkan oleh-platform gerakan berketepatan tinggi dan sistem penglihatan CCD digunakan untuk mengenal pasti dan membetulkan kedudukan titik ikatan, memastikan ralat dalam kedudukan ikatan dikawal dalam julat mikrometer. Langkah ini secara langsung menentukan ketepatan ikatan dan merupakan asas penting untuk memastikan hasil produk.

2. Kawalan Suapan Kawat

Mesin ikatan wayar melepaskan wayar logam nipis dari gelendong dan, melalui peranti konduktor dan sistem kawalan ketegangan, secara stabil menyuap wayar ke kawasan ikatan. Ketegangan berterusan mesti dikekalkan semasa proses penyusuan wayar; jika tidak, masalah seperti wayar putus, simpulan atau salah jajaran boleh berlaku dengan mudah.

3. Pembentukan Ikatan Pertama (Ikatan Bola)

Dalam proses ikatan bola, mesin ikatan wayar terlebih dahulu mencairkan hujung wayar logam untuk membentuk struktur sfera kecil (Bebola Udara Percuma) melalui percikan elektrik atau pemanasan. Hujung pematerian kemudian menekan bola logam ke pad cip, secara serentak menggunakan tekanan, haba dan tenaga ultrasonik untuk membentuk sambungan pateri kuat pertama.

Sambungan pateri ini, biasanya terletak pada cip, adalah titik permulaan bagi keseluruhan sambungan, dan kualitinya secara langsung mempengaruhi kestabilan keseluruhan litar.

4. Pembentukan Gelung

Selepas melengkapkan sambungan pateri pertama, hujung pematerian bergerak ke kedudukan pematerian kedua, serentak menarik keluar konduktor berbentuk -arka. Proses ini dipanggil "pembentukan gelung" atau "pembentukan arka."

Bentuk dan ketinggian arka tidak direka bentuk sewenang-wenangnya tetapi dikawal dengan tepat untuk:

• Melegakan tekanan yang disebabkan oleh pengembangan dan pengecutan haba
• Meningkatkan rintangan kejutan
• Elakkan kerosakan konduktor atau litar pintas

Oleh itu, reka bentuk arka wayar pateri memainkan peranan penting dalam kebolehpercayaan.

5. Pembentukan Sendi Pateri Kedua (Ikatan Jahitan / Ikatan Baji)

Hujung pematerian bergerak ke titik sambungan kedua (seperti pin atau tab) dan melengkapkan sambungan dengan menggunakan tekanan dan tenaga ultrasonik sekali lagi. Sambungan pateri ini biasanya berbentuk{1}}baji atau diratakan dan dipanggil ikatan jahitan atau ikatan baji.

Pada ketika ini, laluan sambungan elektrik yang lengkap telah diwujudkan.

6. Pemotongan Wayar dan Operasi Kitaran

Selepas mengimpal, peralatan secara automatik memotong wayar logam dan membentuk hujung wayar baharu, menyediakannya untuk operasi kimpalan seterusnya. Keseluruhan proses biasanya diselesaikan dalam masa yang sangat singkat, membolehkan-pengeluaran berterusan berkelajuan tinggi untuk memenuhi keperluan pembuatan-skala besar.

Bergantung pada prosesnya, mesin pengikat wayar terbahagi kepada dua jenis:

1. Ikatan Bola

• Terutamanya menggunakan dawai emas
• Ketepatan tinggi dan kestabilan yang baik
• Digunakan secara meluas dalam pembungkusan semikonduktor

Ciri-cirinya ialah bola logam dibentuk terlebih dahulu, dan kemudian dikimpal.

2. Ikatan Baji

• Kebanyakannya menggunakan wayar aluminium atau tembaga
• Kos yang lebih rendah

Sesuai untuk peranti kuasa dan industri bateri

Ciri-cirinya ialah wayar ditekan terus bersama, tanpa perlu membentuk struktur-bebola.

ACEY-3753Apengikat wayar automatiksistem kimpalan berketepatan tinggi-yang direka bentuk untuk pemasangan bateri kuasa, bateri storan tenaga dan pelbagai modul bateri lithium-ion. Ia digunakan terutamanya untuk mencipta sambungan yang boleh dipercayai antara bar bas aluminium dan tab bateri.

Teknologi ikatan wayar digunakan secara meluas dalam banyak-bidang pembuatan akhir, termasuk:

Industri Semikonduktor:Digunakan untuk cip IC, pembungkusan LED, dan pembuatan sensor, ia adalah salah satu proses teras pembungkusan cip.

Bateri tenaga baharu:Digunakan untuk sambungan elektrod dan pembinaan struktur konduktif dalaman dalam modul bateri kuasa, bateri silinder dan bateri kantung.

Elektronik automotif:Digunakan pada modul IGBT, sistem kawalan, dan pelbagai peranti elektronik kuasa.

Elektronik pengguna:Seperti cip telefon mudah alih, modul kamera dan peranti boleh pakai pintar.

Boleh dikatakan teknologi ikatan wayar telah menjadi salah satu kaedah sambungan asas dalam industri elektronik moden.

Apabila produk elektronik berkembang ke arah pengecilan dan prestasi tinggi, ketepatan, kelajuan dan kestabilan mesin ikatan wayar juga sentiasa bertambah baik. Pada masa hadapan, ia akan terus memainkan peranan penting dalam bidang semikonduktor, tenaga baharu dan-pembuatan tinggi.

Tenaga Baru Aceyialah pembekal peralatan-tinggi dan penyelesaian barisan pengeluaran yang lengkap untuk medan bateri tenaga baharu. Kami komited untuk menyediakan pengeluar bateri global, institusi penyelidikan dan organisasi tenaga inovatif dengan-perkhidmatan kitaran penuh daripada pembangunan percubaan kepada pengeluaran-skala besar.

Hubungi sekarang