EN
id
sk
sr
sv
it
pt
bn
ms
be
nl
fr
th
vi
ru
ja
ko
de
hy
az
bs
bg
my
cs
da
dv
el
et
fil
fi
ga
gl
gn
he
hi
km
hr
hu
is
kn
rw
lo
lv
lt
lb
lg
mi
mt
ne
no
ny
or
om
per
pl
ro
sa
so
es
sw
ta
tr
uk
ur
cy
xh
A elección dunha máquina de unión de arames comeza pola interconexión que o produto necesita, non pola marca da máquina preferida. As unidoras de bólas, as unidoras de cuña de arame fino e as unidoras de arame groso empregan diferentes ferramentas, sistemas de control de arames e condicións de proceso, mesmo cando as tres se describen en termos xerais como equipos de unión de arames.
A distinción tamén é máis precisa do que suxiren as tres etiquetas. A unión por fíos pesados é xeralmente unha aplicación de unión en cuña deseñada arredor de fíos de aluminio ou cobre máis grandes, cintas e interconexións de maior corrente. Non se debe tratar como un principio de unión completamente separado da unión en cuña.
Para obter unha explicación xeral do equipo de unión de cables e os pasos básicos do proceso, revise a secciónguía de tecnoloxía de unión de fíosEste artigo céntrase na selección da dirección correcta do equipamento para un envase definido e un requisito de produción.
Comeza co requisito de interconexión
Non se pode seleccionar de forma fiable unha categoría de máquina só polo nome do paquete. Dous produtos descritos como dispositivos de alimentación, sensores ou módulos semicondutores poden requirir materiais de fíos, xeometrías de unión e sistemas de produción moi diferentes.
| Entrada de selección | Que definir | Por que cambia a dirección da máquina |
|---|---|---|
| Requisitos eléctricos | Sinal, corrente, tensión, frecuencia e perda eléctrica admisible | Afecta á sección transversal do fío, ao uso de cinta, ao número de fíos paralelos e á área de unión. |
| Arame ou cinta | Ouro, cobre ou aluminio; arame ou cinta redonda; dimensións requiridas | O material e a sección transversal determinan o cabezal de unión, a ferramenta, a traxectoria do arame e o sistema ultrasónico. |
| Superficies de almofada de unión | Metalización da matriz, acabado do substrato, chapado do marco de conexións e condición da superficie | A interface completa do material afecta á formación de enlaces e á xanela de proceso utilizable. |
| Xeometría do paquete | Paso da almofada, profundidade de acceso, dirección da unión, tamaño do paquete e obstrucións circundantes | Algúns deseños favorecen o control direccional e os bucles baixos da unión de cuñas, mentres que outros favorecen a flexibilidade e a velocidade da unión de bólas. |
| Requisito de bucle | Altura, envergadura, separación, dirección e resistencia ao movemento do bucle | O perfil do bucle pode determinar se é práctico usar unha ferramenta capilar, de cuña de arame fino ou de arame groso. |
| Límite térmico | Temperatura do portapiezas, sensibilidade do material e quecemento admisible do paquete | A unión de bólas adoita empregar un proceso termosónico, mentres que os procesos de cuña ultrasónica poden ser compatibles con aplicacións a baixa temperatura. |
| Requisito mecánico | Vibración, ciclos térmicos, resistencia á tracción, comportamento ao corte e exposición ambiental | Os produtos de enerxía, automoción e para ambientes hostiles poden requirir unha interconexión de cable ou cinta máis robusta. |
| Modelo de produción | Volume, mestura de produtos, cambios, método de carga e necesidades de trazabilidade | Unha máquina de unión en cuña de laboratorio e un sistema automatizado de produción de fío groso resolven diferentes tarefas de fabricación. |
Estes requisitos deben definirse antes de comparar os modelos individuais. Unha máquina que admite o material de arame correcto pode seguir sendo inadecuada debido á súa área de unión, portapiezas, automatización, capacidade de bucle ou configuración do software.
As máquinas de unión de bólas priorizan a produtividade e a flexibilidade do arame fino
A unión por bólas normalmente forma unha bóla ao aire libre no extremo dun arame fino mediante un sistema electrónico de apagado da chama. Un capilar cerámico coloca a bóla na primeira localización da unión, forma o bucle do arame e completa a conexión cunha unión por costura na segunda localización.
A unión con bólas moderna asóciase habitualmente con fíos finos de ouro e cobre, envasado de semicondutores de alta densidade e produción automatizada. Dependendo da máquina e do proceso de envasado, as aplicacións poden incluír:
Circuitos integrados lóxicos, de memoria e analóxicos
Dispositivos semicondutores discretos
Paquetes LED e optoelectrónicos
Paquetes de chips apilados e multichip
Deseños de interconexión de alta densidade e sistema en paquete
Montaxe baseada en substratos e marcos de conexión de gran volume
Razóns para avaliar un adherente de bólas
É importante unha alta produción.
O paquete usa fío fino de ouro ou cobre.
O deseño da conexión require que os fíos se estendan en abano en moitas direccións.
O produto ten un gran número de enlaces por dispositivo.
Requírese unha ensamblaxe de paquetes de paso fino e alta densidade.
A manipulación automatizada de materiais e o control de receitas de alto volume son prioridades.
O capilar proporciona unha flexibilidade direccional substancial porque a ferramenta redonda pode formar bucles cara a diferentes localizacións de segunda ligazón sen necesidade de que a propia ligazón siga unha orientación en cuña.
Condicións que aínda requiren verificación
A presenza dun cabezal de unión esférica non demostra a compatibilidade con todos os paquetes de arame fino. A selección da máquina debe seguir tendo en conta:
Material e diámetro do arame soportado
Sistema EFO e estabilidade da bóla ao aire libre
Xeometría capilar e folgura da ferramenta
Requisito de paso da almofada e colocación da unión
Altura do bucle, envergadura e xeometría dos dados apilados
Temperatura do titular do traballo e soporte de paquetes
Capacidade do fío de cobre e requisitos de gas protector cando corresponda
Formato de manipulador, leadframe ou substrato
Polo tanto, unha unión de bólas de alta velocidade pode ser a categoría de máquina correcta, pero aínda así require un cabezal de unión, un portapiezas, un capilar ou unha opción de software diferentes para o paquete previsto.
As unións de cuña de arame fino admiten bucles baixos e unión direccional
A unión en cuña emprega unha ferramenta con forma de cuña para presionar o arame contra a superficie de unión mentres que a enerxía e a forza ultrasónicas crean a interconexión. O proceso normalmente crea unións en cuña en ambos os extremos do arame e non require a formación de bólas de aire libre.
A unión por cuña de arame fino pode usar arame de aluminio, ouro ou cobre, dependendo da máquina, ferramenta e proceso. A miúdo avalíase onde a xeometría do encapsulado, os límites térmicos ou a forma da interconexión fan que a unión por cuña sexa máis axeitada que unha ruta convencional de unión por bólas.
Razóns para avaliar unha unión de cuña de arame fino
O paquete require bucles moi baixos ou curtos.
A altura libre vertical sobre o paquete é limitada.
A aplicación emprega arame fino de aluminio.
Prefírese a unión ultrasónica a baixa temperatura.
A xeometría do enlace require enlaces en cuña alongados.
Necesítase unha cinta para unha interconexión de RF ou de alta frecuencia.
O produto é un circuíto híbrido, un sensor, un dispositivo MEMS, un módulo RF ou un conxunto microelectrónico especializado.
A natureza direccional dunha ferramenta de cuña é un factor de deseño importante. A ferramenta, o cabezal de unión ou a peza deben estar orientados segundo a traxectoria do arame. Isto pode proporcionar un forte control sobre a dirección da unión e a xeometría de baixo perfil, pero tamén pode afectar o tempo de ciclo e a arquitectura da máquina.
Un paso fino non significa automaticamente unha unión en cuña
Tanto as máquinas de unión de bólas como as de cuña modernas poden admitir aplicacións de paso fino en condicións axeitadas. A elección correcta depende da xeometría completa.
A unión en bólas pode seguir sendo preferible cando o alto rendemento e a expansión multidireccional sexan máis importantes. A unión en cuña pode resultar máis atractiva cando a baixa altura do bucle, as unións estreitas e alongadas, o acceso profundo, o material do arame ou a orientación da cinta controlen o deseño.
Os conectores de fíos pesados serven para interconexións de enerxía e alta corrente
Unha unión de fíos grosos é xeralmente un sistema ultrasónico de cuña-cuña configurado para fíos ou cintas máis grandes. O cabezal de unión, o transdutor, as guías de fíos, as abrazaderas, o cortador e o portapezos están deseñados para cargas mecánicas substancialmente diferentes ás dun sistema de fíos finos.
As instrucións típicas de materiais inclúen arame redondo de aluminio ou cobre e cinta de aluminio ou cobre. O rango real compatible depende do cabezal de unión e da configuración da máquina.
Aplicacións típicas de arame groso
Módulos de semicondutores de potencia
Montaxe de dispositivos IGBT e SiC
Inversores de tracción para automóbiles
Convertidores CC/CC e electrónica de potencia industrial
Interconexións de módulos de batería e celas
Dispositivos discretos de alta corrente
Circuítos híbridos de potencia
Interconexións de cobre ou aluminio de gran superficie
Razóns para avaliar unha unión de fíos grosos
A interconexión debe transportar unha corrente maior que un cable fino convencional.
O deseño require fío groso de aluminio ou cobre.
A cinta é necesaria para aumentar a área de interconexión ou para soportar un deseño eléctrico específico.
O paquete ten unha gran área de conexión ou formato de módulo de potencia.
O proceso require varios fíos ou cintas paralelas.
A durabilidade mecánica baixo esforzos térmicos e de vibracións é importante.
A liña de produción necesita unha manipulación automatizada de módulos, marcos de conexións ou baterías.
Os equipos de arame groso non se deben seleccionar só pola clasificación de corrente do dispositivo final. A máquina tamén debe coincidir co tamaño da almofada, o material da superficie, a deformación do arame, a potencia ultrasónica, o soporte do portapiezas, a rixidez do paquete e o método de proba de unión requirido.
Comparar as tres direccións do equipo
| Área de selección | Ligazón de bólas | Unión de cuña de arame fino | Selladora de arame groso ou cinta |
|---|---|---|---|
| Proceso básico de vinculación | Unión por bólas seguida dunha unión por costura | Unión de cuña-cuña de arame fino | Unión con arame groso ou cinta en cuña |
| Ferramenta principal | capilar cerámico | Cuña de arame fino | Cuña de arame groso ou de cinta |
| Formación de bólas | Require EFO e formación de balón ao aire libre | Non é obrigatorio | Non é obrigatorio |
| Dirección común do material | Fío fino de ouro ou cobre | Fío fino de aluminio, ouro ou cobre; aplicacións de cinta seleccionadas | Fío e cinta de aluminio ou cobre pesados |
| Forza típica | Montaxe de paquetes de fío fino flexible e de alta velocidade | Interconexións de baixo perfil, direccionais e especializadas | Interconexións de dispositivos de alta corrente e potencia |
| Comportamento do bucle | Distribución flexible e bucles programados complexos | Bucles curtos e baixos con control direccional da ferramenta | Bucles de fíos máis grandes controlados, fíos paralelos ou traxectorias de cinta |
| Dirección térmica | Normalmente termosónico cun portapiezas calefactado | Pode usar unión ultrasónica a temperatura ambiente ou condicións termosónicas | Normalmente ultrasónico, con condicións de proceso definidas polo material e a aplicación |
| Uso típico de produción | Produción de circuítos integrados, LED, encapsulados discretos e de alta densidade | RF, híbridos, sensores, MEMS e microelectrónica especializada | Módulos de potencia, potencia para automóbiles, baterías e electrónica industrial |
| Comprobacións importantes da máquina | EFO, capilar, alimentación de arame, bucle, calefactor e manipulador de alta velocidade | Control theta, ferramenta de cuña, abrazadera, cortador, dirección do bucle e acceso ao paquete | Potencia do cabezal de unión, transdutor, alimentación de fío groso, cortador, portapezos e automatización de grandes áreas |
Esta táboa identifica a probable dirección do equipamento. Non substitúe unha revisión da aplicación, porque as máquinas individuais dentro da mesma categoría poden ter áreas de unión, rangos de cables, funcións de automatización e monitorización da calidade moi diferentes.
O material do arame por si só non pode seleccionar a máquina
Afirmacións como «usamos arame de cobre» ou «o produto require arame de aluminio» non son suficientes para a selección da máquina.
O cobre pode aparecer en aplicacións de unión por bólas de arame fino, unión por cuña de arame fino ou aplicacións de potencia de arame pesado. O aluminio está fortemente asociado á unión por cuña, pero o seu diámetro requirido e a xeometría do paquete determinan se o proxecto necesita un sistema de arame fino ou unha plataforma de produción de arame pesado.
Para cada fío ou cinta proposto, confirme:
Material e aliaxe
Diámetro ou ancho e grosor da cinta
Tipo de carrete e disposición de alimentación
Xeometría da ferramenta requirida
Material de almofada de unión e terminal
Frecuencia ultrasónica e rango de enerxía de proceso
Xeometría de bucle ou de cinta
Comportamento esperado de tracción, cizalladura ou desprendimento
Unha listaxe de máquinas que menciona o metal correcto pero non identifica as dimensións, o cabezal de unión e as ferramentas compatibles está incompleta para fins de selección.
A xeometría do paquete pode anular a regra xeral de aplicación
As etiquetas de aplicación típicas son útiles pero non absolutas. Un produto relacionado coa enerxía non require automaticamente unha unión de fíos grosos e un paquete de CI non require automaticamente unión de bólas.
Avaliar o deseño físico:
Pode a ferramenta de unión chegar a todas as almofadas sen entrar en contacto coas estruturas próximas?
O cable ten que estenderse en abano en moitas direccións?
É suficiente a separación vertical dispoñible para o bucle previsto?
A unión necesita unha forma de cuña alongada?
É importante a orientación da cinta para o deseño eléctrico?
Pode o portapeças soportar o paquete durante a unión ultrasónica?
A área de unión está dentro do rango de movemento da máquina?
O produto require un cable por conexión ou varios cables paralelos?
A resposta pode cambiar o proceso seleccionado mesmo cando o material e a categoría do produto apunten inicialmente noutra dirección.
Requisitos de produción Determinar a configuración da máquina
Despois de seleccionar o proceso de unión, compare como funcionará a máquina na produción.
| Factor de produción | Preguntas de configuración |
|---|---|
| Método de carga | Cargaranse os paquetes manualmente, mediante almacén, manipulador de marcos de cables, sistema de bobinas, bandexa ou automatización personalizada? |
| Área de unión | Pode a máquina alcanzar o dispositivo, módulo, panel ou conxunto de batería completo? |
| Cambio de produto | Que portapezas, ferramentas, rutas de arame e receitas deben cambiar entre produtos? |
| Saída | Cantos dispositivos e enlaces se requiren por hora baixo a secuencia de paquetes real? |
| seguimento da calidade | Requírense funcións de monitorización de procesos, control de procesos de enlace, probas de tracción ou trazabilidade? |
| Control de receitas | Como se almacenarán e recuperarán os parámetros de enlace, os programas de bucle, as imaxes e os datos do produto? |
| Integración de fábrica | Requírense interfaces de comunicación co host, código de barras, MES ou datos de produción? |
| Produtos futuros | A máquina precisa tamaños de arame adicionais, áreas de traballo máis grandes ou cabezales de unión alternativos? |
Un laboratorio de desenvolvemento pode priorizar o acceso manual, a flexibilidade do proceso e os cabezales de unión intercambiables. Unha liña de circuítos integrados de produción en masa pode priorizar a velocidade de unión de bolas e a manipulación automatizada. Unha liña de módulos de potencia ou de baterías pode requirir unha gran área de traballo, un cabezal de fío groso, unha fixación forte e automatización específica do produto.
Unha secuencia práctica de selección de seladoras de fíos
Define a conexión eléctrica.Establecer os requisitos de corrente, frecuencia, resistencia e fiabilidade.
Seleccione a dirección do fío ou da cinta.Identificar o material, a sección transversal e o número de interconexións.
Revisa as superficies de unión.Confirma a metalización da placa da matriz, o terminal, o marco de conexións ou o substrato.
Mapea a xeometría do paquete.Rexistra o paso da almofada, o acceso á ferramenta, a altura do bucle, a dirección da unión e a área de traballo.
Confirmar o orzamento térmico.Determinar se o envase pode soportar o proceso de quecemento ou de baixa temperatura requirido.
Escolle o proceso de unión.Compare a unión por bólas, a unión por cuña de fío fino e a unión por cuña de fío groso coa interconexión definida.
Escolla a configuración da máquina.Revisar o cabezal de unión, a ruta do arame, a ferramenta, o portapezos, a visión, o manipulador e o software.
Probar materiais representativos.Demostrar a secuencia de enlaces pretendida, o bucle e o resultado de enlace medible.
Revisar o axuste da produción.Confirmar os requisitos de saída, cambio, automatización, datos e soporte.
Inspeccione a máquina exacta.Para equipos usados, conecte a configuración instalada e as probas ao número de serie da máquina.
Esta secuencia reduce o risco de seleccionar unha marca ou un modelo de máquina familiar antes de que se definise o requisito real de unión.
Cando se pode precisar máis dun tipo de aglutinador
Algúns produtos conteñen máis dun requisito de interconexión. Unha familia de encapsulados pode usar conexións de bólas de arame fino para as conexións de sinal, mentres que un produto de alimentación relacionado usa arame ou cinta de aluminio pesado.
Non se debe asumir que unha soa máquina cobre ambas direccións a menos que teña unha arquitectura de cabezal de soldadura intercambiable verificada e o soporte de alimentación de arame, ferramentas, portapezos e software necesarios. Mesmo así, o tempo de cambio, a calibración e o volume de produción poden facer que as máquinas separadas sexan máis prácticas.
Polo tanto, as carteiras de produtos mixtos deberían revisarse por familia de procesos en lugar de seleccionar unha unión de fíos universal para cada envase.
Preguntas frecuentes sobre as máquinas de unión de bólas, cuñas e arames grosos
É diferente unha unión de fío groso dunha unión de cuña?
Unha unión de fíos grosos é normalmente un sistema especializado de unión de cuña-cuña. Emprega un cabezal de unión, un transdutor, unha ruta de fíos e un cortador deseñados para fíos ou cintas máis grandes e aplícase habitualmente a produtos de enerxía e de alta corrente.
A unión de bólas é sempre máis rápida que a unión de cuñas?
A unión por bólas adoita preferirse para a produción de arame fino a alta velocidade, pero a produción real depende do encapsulado, do número de unións, do programa de bucle, da automatización da máquina e dos requisitos de inspección. A velocidade máxima publicada non debería substituír unha revisión do ciclo específica do produto.
Pode unha máquina de unión en cuña usar fío de ouro?
Si, os sistemas de cuña aplicables poden usar fío de ouro, pero o modo de unión, a temperatura, a ferramenta de cuña e a configuración da máquina deben coincidir co fío e as superficies de unión seleccionados.
Deberían os produtos semicondutores de potencia usar sempre cable groso?
Non. A interconexión correcta depende da corrente, do deseño do encapsulado, do tamaño da almofada, do comportamento térmico e dos requisitos de fiabilidade. Algúns dispositivos relacionados coa alimentación poden usar fíos finos, cintas, clips ou outra tecnoloxía de interconexión.
Pode unha máquina unir arame fino e arame groso?
Algúns sistemas flexibles ou de desenvolvemento ofrecen cabezales de unión intercambiables, pero esta capacidade debe verificarse na máquina exacta. Non se pode supoñer que un cabezal de arame fino procese arame groso simplemente porque ambos usan unión en cuña.
Recomendación final
Seleccione o proceso de unión antes de seleccionar o modelo da máquina. As unións de bólas adoitan ser as que mellor se adaptan ao empaquetado de semicondutores de fío fino de alta velocidade. As unións de cuña de fío fino adquiren importancia cando o deseño está controlado por bucles baixos, unións direccionais, procesamento a baixa temperatura ou materiais especializados. As unións de fío pesado e cinta serven para aplicacións de enerxía, automoción, baterías e alta corrente que requiren unha interconexión maior e un sistema de unión en cuña máis potente.
Despois de identificar a dirección correcta do proceso, compare os dispoñiblesequipos de unión de fíospolo seu cabezal de unión exacto, gama de arames, ferramentas, portapezos, automatización e capacidade de proba. Para falar dun paquete ou dunha máquina identificada, envíe a especificación do arame ou da cinta, o debuxo do paquete, os materiais da almofada, o requisito do bucle e o obxectivo de produción a través doPáxina de contacto de All-SMT.
