引線帶楔焊鍵合技術

1、引線帶楔焊鍵合技術引線帶楔焊鍵合技術【來源:《電子與封裝》】【作者:中電科技集團公司第58研究所郭大琪】1引言引言在一般的引線鍵合中，使用的引線的截面都是圓形的，這主要是因為圓形截面的引線容易拉制，鍵合時引線送線的阻力較小，也便于送線。但是，在高頻情況下，特別是在光電器件的組裝中，考慮到高頻電流的集膚效應（電流向導體的表面集中），為了提高（或保持）鍵合引線的導電能力，這就需要增加鍵合引線橫截面的周長。因此，在這類器件中，人們就考慮到用長

2、方形截面引線代替圓形截面引線來進行鍵合，但在使用帶狀引線進行鍵合時，鍵合引線的方向不可能是任意的，因此一般不使用球焊技術來進行鍵合，而使用楔焊鍵合技術來進行鍵合，于是，就出現(xiàn)了引線帶楔焊鍵合，目前，由于光電器件組裝量的增加，引線帶楔焊鍵合的應用也就會越來越廣泛。2楔焊鍵合和球焊鍵合楔焊鍵合和球焊鍵合引線鍵合最早出現(xiàn)在1947年現(xiàn)在，它已經(jīng)發(fā)展成為一個完整的、成熟的生產(chǎn)工藝。引線鍵合主要有三種形式：熱壓（TC）、超聲（US）和熱聲（TS）

3、。熱壓鍵合是鍵合引線在鍵合劈刀的壓力和在高溫鍵合表面（250℃）下產(chǎn)生形變而使鍵合引線與被鍵合的表面黏附在一起形成的鍵合；US鍵合是鍵合引線在鍵合劈刀的超聲頻振動和劈刀的壓力下產(chǎn)生形變而使鍵合引線與被鍵合表面黏附在一起形成的鍵合：TS鍵合是鍵合引線在鍵合劈刀的超聲頻振動、劈刀的壓力以及鍵合表面較高溫度（典型溫度是150℃）下而使鍵合引線和被鍵合表面黏附在一起形成的鍵合。引線鍵合又可分成兩大類：球焊鍵合和楔焊鍵合。（1）球焊鍵合球焊鍵合屬

4、無方向性的工藝，即第二鍵合位置可以在第一鍵合的任一方向上，目前，球焊鍵合使用的引線幾乎是金引線，并且差不多占全部引線鍵合的98%，球焊鍵合的方式可以是熱壓鍵合或熱聲鍵合，它比楔焊鍵合要快得多。（3）楔焊鍵合楔焊鍵合是一個單一方向鍵合，即第二鍵合的位置必須在第一鍵合點的軸線上，并且在第一鍵合點的后面，當然，也有“S“形引線的鍵合，它的第二鍵合點的位置可以不在第一鍵合點的軸線上，第二鍵合點的方向仍然受到很大的限制，楔焊鍵合的引線可以是鋁引線

5、、銅引線或金引線。楔焊鍵合比球焊鍵合要慢得多，但它具有更小間距鍵合能力，并且可以鍵合帶狀引線，楔焊鍵合通常是在室溫環(huán)境下的超聲鍵合，也可以是熱壓或熱聲鍵合，楔焊鍵合得優(yōu)點包括：焊盤間距窄、引線弧線低、引線長度可控以及可以進行低溫鍵合。3帶狀引線楔焊鍵合帶狀引線楔焊鍵合3.1帶狀引線帶狀引線標準線夾的端部表面是用藍寶石或精密拋光金屬制成的，以避免損傷引線表面，對于引線帶，線夾端部表面采用的是陶瓷或稍微粗糙一些的材料制成的，為的是在扯線期間

6、能夠更好地夾住引線，對截面積大的引線，這點非常關鍵。對于30送線角度的鍵合機，鍵合引線在穿過線夾和劈刀孔后仍然保持30，這時線夾的位置是最理想的，并且不允許將線夾與劈刀間的間隙調大，以便于深腔體封裝電路的鍵合，如果將這個問題調大，線夾在送線時會引起線夾和劈刀間的引線彎曲或是劈刀孔堵塞，進而導致尾絲長度一致性、弧度高度一致性和斷絲的問題，一般來說，鍵合點的尾絲長度只有12.7μm左右，在線夾送出尾絲的過程中，任何微小的堵塞都可能造成不適當

7、的尾絲長度問題，對于深腔體封裝電路的鍵合，可以使用38、45和60送線結構的鍵合機。3.3.2工作臺扯絲工作臺扯絲在有一些封裝中，由于封裝的膠體較深，或由于在第二鍵合的后面有其他零件，或由于其他一些原因會妨礙線夾扯線。于是就不能采用線夾來斷絲，而需要采用工作臺來斷絲，工作臺扯絲和線夾扯絲的區(qū)別在于工作臺扯絲時工作臺移動而線夾不移動，線夾只處于打開和閉合狀態(tài)，在工作臺扯絲工藝中，當?shù)诙I合完成后，鍵合劈刀稍微升高一些以離開鍵合表面（此時線

8、夾是打開的）。機器的XY工作臺沿著與鍵合引線相反的方向移動（在非旋轉鍵合頭鍵合機中，扯線時XY工作臺只是沿Y方向移動），拉出一段引線（作為下一根引線第一鍵合點的尾絲），然后線夾閉合，工作臺繼續(xù)移動，鍵合引線在最弱處，即第二鍵合點的根部被拉斷。黃金規(guī)則1規(guī)定：對于任何楔焊鍵合機（帶狀引線或圓形引線），線夾到劈刀孔或縫的距離越小，尾絲、弧線和扯線控制就越好。有一些機器采用垂直送線結構，使用的劈刀為垂直楔焊鍵合劈刀，這類似于球焊鍵合的毛細管劈