Lodīšu līmētājs vs ķīļveida līmētājs vs bieza stiepļu līmētājs: izvēles ceļvedis

Stiepļu līmēšanas iekārtas izvēle sākas ar nepieciešamo savienojumu, nevis ar vēlamo iekārtas zīmolu. Lodīšu līmēšanas iekārtas, smalku stiepļu ķīļveida līmēšanas iekārtas un biezu stiepļu līmēšanas iekārtas izmanto dažādus instrumentus, stiepļu vadības sistēmas un procesa apstākļus, pat ja visas trīs tiek plaši raksturotas kā stiepļu līmēšanas iekārtas.

Šī atšķirība ir arī precīzāka, nekā varētu šķist pēc trim apzīmējumiem. Biezvadu savienošana parasti ir ķīļveida savienošanas metode, kas paredzēta lielākām alumīnija vai vara stieplēm, lentēm un lielākas strāvas savienojumiem. To nevajadzētu uzskatīt par pilnīgi atsevišķu savienošanas principu no ķīļveida savienošanas.

Lai iegūtu vispārīgu skaidrojumu par vadu savienošanas iekārtām un pamata procesa soļiem, pārskatietstiepļu savienošanas tehnoloģijas ceļvedisŠajā rakstā galvenā uzmanība pievērsta pareiza aprīkojuma virziena izvēlei noteiktam iepakojumam un ražošanas prasībām.

Sāciet ar starpsavienojuma prasību

Mašīnas kategoriju nevar droši izvēlēties, pamatojoties tikai uz iepakojuma nosaukumu. Diviem produktiem, kas aprakstīti kā barošanas ierīces, sensori vai pusvadītāju moduļi, var būt nepieciešami ļoti atšķirīgi vadu materiāli, savienojumu ģeometrijas un ražošanas sistēmas.

Šīs prasības jādefinē pirms atsevišķu modeļu salīdzināšanas. Iekārta, kas atbalsta pareizo stieples materiālu, joprojām var būt nepiemērota tās savienojuma zonas, darba stiprinājuma, automatizācijas, cilpas iespēju vai programmatūras konfigurācijas dēļ.

Lodīšu līmētāji piešķir prioritāti smalko stiepļu produktivitātei un elastībai

Lodīšu savienošana parasti veido brīva gaisa lodīti smalkas stieples galā, izmantojot elektronisko liesmas izslēgšanas sistēmu. Keramikas kapilārs novieto lodīti pirmajā savienojuma vietā, izveido stieples cilpu un pabeidz savienojumu ar dūriena savienojumu otrajā vietā.

Mūsdienu lodīšu savienošana parasti tiek saistīta ar smalku zelta un vara stiepli, augsta blīvuma pusvadītāju iepakojumu un automatizētu ražošanu. Atkarībā no iekārtas un iepakošanas procesa, pielietojums var ietvert:

• Loģika, atmiņa un analogās integrētās shēmas

• Diskrētās pusvadītāju ierīces

• LED un optoelektroniskie iepakojumi

• Sakrautu mikroshēmu un vairāku mikroshēmu iepakojumi

• Sistēmas iepakojumā un augsta blīvuma starpsavienojumu modeļi

• Liela apjoma svina rāmja un substrāta montāža

Iemesli, kāpēc novērtēt Ball Bonder

• Svarīga ir augsta ražošanas jauda.

• Iepakojumā izmantota smalka zelta vai vara stieple.

• Saites izkārtojums prasa, lai vadi izplestos daudzos virzienos.

• Produktam ir liels saišu skaits katrā ierīcē.

• Nepieciešama smalka soļa un augsta blīvuma iepakojuma montāža.

• Automatizēta materiālu apstrāde un liela apjoma recepšu kontrole ir prioritātes.

Kapilārs nodrošina ievērojamu virziena elastību, jo apaļais instruments var veidot cilpas pret dažādām otrās saites vietām, nepieprasot, lai pati saite sekotu ķīļa orientācijai.

Nosacījumi, kas joprojām prasa verifikāciju

Lodveida savienojuma galviņas klātbūtne negarantē saderību ar katru smalko stiepļu komplektu. Izvēloties iekārtu, joprojām jāņem vērā:

• Atbalstītais stieples materiāls un diametrs

• EFO sistēma un brīvas gaisa bumbas stabilitāte

• Kapilāra ģeometrija un instrumentu klīrenss

• Spilventiņu soliņa un saistvielu izvietojuma prasība

• Cilpas augstums, laidums un sakrautās matricas ģeometrija

• Darba turētāja temperatūra un iepakojuma atbalsts

• Vara stieples caurlaidības iespējas un aizsarggāzes prasības, ja piemērojamas

• Apdarinātāja, svina rāmja vai substrāta formāts

Tāpēc ātrgaitas lodīšu līmēšanas iekārta var būt pareizā iekārtas kategorija, taču tai joprojām ir nepieciešama cita līmēšanas galviņa, darba turētājs, kapilārs vai programmatūras opcija paredzētajam iepakojumam.

Smalkvadu ķīļveida līmētāji atbalsta zemu cilpu un virziena līmēšanu

Ķīļveida savienošanā tiek izmantots ķīļveida instruments, lai piespiestu stiepli pie savienojuma virsmas, kamēr ultraskaņas enerģija un spēks rada savienojumu. Procesa laikā parasti tiek izveidotas ķīļveida saites abos stieples galos, un nav nepieciešama brīvas gaisa lodītes veidošanās.

Smalkas stieples ķīļveida savienošanai var izmantot alumīnija, zelta vai vara stiepli atkarībā no iekārtas, instrumenta un procesa. Bieži tiek vērtēts, vai iepakojuma ģeometrija, termiskie ierobežojumi vai savienojumu forma padara ķīļveida savienošanu piemērotāku nekā parasto lodveida savienošanas metodi.

Iemesli, kāpēc novērtēt smalkas stieples ķīļveida līmētāju

• Komplektam ir nepieciešamas ļoti zemas vai īsas cilpas.

• Vertikālā atstarpe virs iepakojuma ir ierobežota.

• Lietojumprogrammā tiek izmantota smalka alumīnija stieple.

• Priekšroka tiek dota zemas temperatūras ultraskaņas savienošanai.

• Saites ģeometrijai ir nepieciešamas pagarinātas ķīļveida saites.

• Lente ir nepieciešama RF vai augstfrekvences savienojumam.

• Produkts ir hibrīda shēma, sensors, MEMS ierīce, RF modulis vai specializēta mikroelektronikas iekārta.

Ķīļveida instrumenta virziena raksturs ir svarīgs konstrukcijas faktors. Instrumentam, savienojuma galviņai vai sagatavei jābūt orientētai atbilstoši stieples ceļam. Tas var nodrošināt stingru savienojuma virziena kontroli un zema profila ģeometriju, taču tas var ietekmēt arī cikla laiku un iekārtas arhitektūru.

Smalks piķis automātiski nenozīmē ķīļveida līmēšanu

Gan mūsdienu lodīšu, gan ķīļveida līmēšanas iekārtas atbilstošos apstākļos var izturēt smalka soļa pielietojumus. Pareizā izvēle ir atkarīga no kopējās ģeometrijas.

Lodveida savienošana var palikt vēlama, ja svarīgāka ir augsta jauda un daudzvirzienu izplešanās. Ķīļveida savienošana var kļūt pievilcīgāka, ja dizainu nosaka mazs cilpas augstums, šauras, pagarinātas saites, dziļa piekļuve, stieples materiāls vai lentes orientācija.

Smago vadu savienojumi kalpo enerģijas un lielas strāvas savienojumiem

Biezvadu savienošanas iekārta parasti ir ultraskaņas ķīļveida sistēma, kas konfigurēta lielāka izmēra stieplēm vai lentēm. Saistīšanas galviņa, pārveidotājs, stieples vadotnes, skavas, griezējs un darba turētājs ir paredzēti ievērojami atšķirīgām mehāniskām slodzēm nekā smalkvadu sistēma.

Tipiski materiālu virzieni ietver alumīnija vai vara apaļo stiepli un alumīnija vai vara lenti. Faktiskais atbalstītais diapazons ir atkarīgs no savienojuma galviņas un iekārtas konfigurācijas.

Tipiski biezo vadu pielietojumi

• Jaudas pusvadītāju moduļi

• IGBT un SiC ierīču montāža

• Automobiļu vilces invertori

• Līdzstrāvas/līdzstrāvas pārveidotāji un rūpnieciskā jaudas elektronika

• Akumulatora moduļa un elementu savienojumi

• Augstas strāvas diskrētās ierīces

• Jaudas hibrīdshēmas

• Liela laukuma vara vai alumīnija starpsavienojumi

Iemesli, kāpēc novērtēt smago stiepļu līmi

• Starpsavienojumam jāvada lielāka strāva nekā parastajam smalkajam vadam.

• Dizainam nepieciešams biezs alumīnija vai vara stieple.

• Lente ir nepieciešama, lai palielinātu savienojuma laukumu vai atbalstītu konkrētu elektrisko konstrukciju.

• Komplektam ir liela savienojuma zona vai jaudas moduļa formāts.

• Procesam nepieciešami vairāki paralēli vadi vai lentes.

• Mehāniskā izturība termiskās un vibrācijas slodzes apstākļos ir svarīga.

• Ražošanas līnijai ir nepieciešama automatizēta moduļu, vadu rāmju vai akumulatoru apstrāde.

Biezvadu iekārtas nevajadzētu izvēlēties tikai pēc galīgās ierīces strāvas nominālvērtības. Iekārtai jāatbilst arī kontaktligzdas izmēram, virsmas materiālam, stieples deformācijai, ultraskaņas jaudai, darbarīka turētāja atbalstam, iepakojuma stingrībai un nepieciešamajai savienojuma pārbaudes metodei.

Salīdziniet trīs aprīkojuma virzienus

Šajā tabulā ir norādīts iespējamais iekārtu virziens. Tā neaizstāj lietojumprogrammas pārskatu, jo atsevišķām vienas kategorijas iekārtām var būt ļoti atšķirīgas savienojuma zonas, vadu diapazoni, automatizācijas un kvalitātes uzraudzības funkcijas.

Ar stieples materiālu vien nevar izvēlēties mašīnu

Apgalvojumi, piemēram, “mēs izmantojam vara stiepli” vai “produktam nepieciešama alumīnija stieple”, nav pietiekami mašīnas izvēlei.

Varš var tikt izmantots smalku stiepļu lodīšu savienošanā, smalku stiepļu ķīļveida savienošanā vai biezu stiepļu jaudas pielietojumos. Alumīnijs ir cieši saistīts ar ķīļveida savienošanu, taču tā nepieciešamais diametrs un korpusa ģeometrija nosaka, vai projektam ir nepieciešama smalku stiepļu sistēma vai biezu stiepļu ražošanas platforma.

Katram ierosinātajam vadam vai lentei apstipriniet:

• Materiāls un sakausējums

• Diametrs vai lentes platums un biezums

• Spoles tips un padeves izkārtojums

• Nepieciešamā instrumenta ģeometrija

• Savienojuma paliktņa un spaiļu materiāls

• Ultraskaņas frekvences un procesa enerģijas diapazons

• Cilpas vai lentes ceļa ģeometrija

• Paredzamā vilkšanas, bīdes vai lobīšanās uzvedība

Mašīnu saraksts, kurā minēts pareizais metāls, bet nav norādīti atbalstītie izmēri, savienojuma galviņa un instrumenti, ir nepilnīgs atlases nolūkos.

Pakotnes ģeometrija var ignorēt vispārīgo lietojumprogrammas noteikumu

Tipiskas lietojumprogrammu etiķetes ir noderīgas, taču ne absolūtas. Ar enerģiju saistītam produktam nav automātiski nepieciešams biezvadu savienojums, un integrālo shēmu korpusam nav automātiski nepieciešams lodveida savienojums.

Novērtējiet fizisko dizainu:

• Vai līmēšanas instruments var aizsniegt katru elektrodu, nepieskaroties tuvumā esošajām konstrukcijām?

• Vai vadam ir jāizplešas daudzos virzienos?

• Vai pieejamā vertikālā klīrensa platība ir pietiekama paredzētajai cilpai?

• Vai saitei ir nepieciešama iegarena ķīļa forma?

• Vai lentes orientācija ir svarīga elektroinstalācijas projektā?

• Vai darbarīka turētājs var atbalstīt iepakojumu ultraskaņas līmēšanas laikā?

• Vai līmēšanas zona atrodas mašīnas kustības diapazonā?

• Vai produktam ir nepieciešams viens vads katram savienojumam vai vairāki paralēli vadi?

Atbilde var mainīt izvēlēto procesu pat tad, ja materiāla un produkta kategorija sākotnēji norāda uz citu virzienu.

Ražošanas prasības Nosakiet iekārtas konfigurāciju

Pēc līmēšanas procesa izvēles salīdziniet, kā iekārta darbosies ražošanā.

Izstrādes laboratorija var prioritizēt manuālu piekļuvi, procesa elastību un maināmas līmēšanas galviņas. Masveida ražošanas integrālo shēmu līnija var prioritizēt lodīšu līmēšanas ātrumu un automatizētu apstrādi. Jaudas moduļu vai akumulatoru līnijai var būt nepieciešama liela darba zona, biezu vadu galviņa, izturīgs stiprinājums un produktam specifiska automatizācija.

Praktiska stiepļu savienojuma izvēles secība

1. Definējiet elektrisko savienojumu.Nosakiet strāvas, frekvences, pretestības un uzticamības prasības.

2. Izvēlieties stieples vai lentes virzienu.Nosakiet materiālu, šķērsgriezumu un savienojumu skaitu.

3. Apskatiet savienojuma virsmas.Apstipriniet mikroshēmas paliktni, spaili, vadu rāmi vai substrāta metalizāciju.

4. Kartējiet iepakojuma ģeometriju.Reģistrējiet spilventiņu soli, piekļuvi instrumentam, cilpas augstumu, savienojuma virzienu un darba zonu.

5. Apstipriniet termisko budžetu.Nosakiet, vai iepakojums var atbalstīt nepieciešamo karsēšanas vai zemas temperatūras procesu.

6. Izvēlieties līmēšanas procesu.Salīdziniet lodveida savienojumu, smalkas stieples ķīļveida savienojumu un biezas stieples ķīļveida savienojumu ar definēto starpsavienojumu.

7. Izvēlieties mašīnas konfigurāciju.Pārskatiet savienojuma galviņu, stieples ceļu, instrumentu, apstrādājamā materiāla turētāju, redzesloku, rokturi un programmatūru.

8. Testa reprezentatīvie materiāli.Demonstrējiet paredzēto saišu secību, ciklu un izmērāmo saites rezultātu.

9. Pārskatīt ražošanas piemērotību.Apstipriniet izvades, pārslēgšanas, automatizācijas, datu un atbalsta prasības.

10. Pārbaudiet precīzu mašīnu.Lietotas iekārtas gadījumā savienojiet uzstādīto konfigurāciju un testa pierādījumus ar iekārtas sērijas numuru.

Šī secība samazina risku izvēlēties pazīstamu zīmolu vai iekārtas modeli, pirms ir definētas faktiskās līmēšanas prasības.

Kad var būt nepieciešams vairāk nekā viens Bonder veids

Dažiem produktiem ir vairāk nekā viena savienojuma prasība. Korpusu saime signāla savienojumiem var izmantot smalku vadu lodveida savienojumu, savukārt saistītais barošanas produkts var izmantot biezu alumīnija vadu vai lenti.

Nevajadzētu pieņemt, ka viena iekārta aptver abus virzienus, ja vien tai nav pārbaudītas maināmas savienojuma galviņas arhitektūras un nepieciešamā stieples padeves, instrumentu, apstrādājamā materiāla turētāja un programmatūras atbalsta. Pat tad pārejas laiks, kalibrēšana un ražošanas apjoms var padarīt atsevišķas iekārtas praktiskākas.

Tāpēc jaukti produktu portfeļi jāpārskata pēc procesu saimes, nevis katram iepakojumam jāizvēlas viens universāls stiepļu līmētājs.

Bieži uzdotie jautājumi par lodīšu, ķīļveida un biezu stiepļu līmēšanas ierīcēm

Vai biezās stieples līmētājs atšķiras no ķīļveida līmētāja?

Biezstiepļu savienošanas iekārta parasti ir specializēta ķīļveida savienošanas sistēma. Tajā tiek izmantota savienošanas galviņa, pārveidotājs, stieples ceļš un griezējs, kas paredzēts lielāka izmēra vadam vai lentei, un to parasti izmanto jaudas un lielas strāvas izstrādājumiem.

Vai lodīšu līmēšana vienmēr ir ātrāka nekā ķīļveida līmēšana?

Lodīšu savienošana parasti ir priekšroka ātrgaitas smalko stiepļu ražošanai, taču faktiskā jauda ir atkarīga no iepakojuma, saišu skaita, cilpas programmas, mašīnas automatizācijas un pārbaudes prasībām. Publicētajam maksimālajam ātrumam nevajadzētu aizstāt produktam specifisku cikla pārskatu.

Vai ķīļveida līmēšanas ierīcē var izmantot zelta stiepli?

Jā, piemērojamās ķīļu sistēmas var izmantot zelta stiepli, taču savienošanas režīmam, temperatūrai, ķīļa instrumentam un iekārtas konfigurācijai ir jāatbilst izvēlētajai stieplei un savienojamajām virsmām.

Vai jaudas pusvadītāju izstrādājumiem vienmēr vajadzētu izmantot biezus vadus?

Nē. Pareizais savienojums ir atkarīgs no strāvas, korpusa konstrukcijas, kontaktdakšu izmēra, termiskās uzvedības un uzticamības prasībām. Dažās ar barošanu saistītās ierīcēs var tikt izmantota smalka stieple, lente, skavas vai cita savienojumu tehnoloģija.

Vai viena iekārta var savienot gan smalku, gan biezu stiepli?

Dažas elastīgas vai izstrādes sistēmas piedāvā maināmas savienošanas galviņas, taču šī iespēja ir jāpārbauda uz konkrētas iekārtas. Nevar pieņemt, ka smalkas stieples galviņa apstrādās biezu stiepli tikai tāpēc, ka abas izmanto ķīļveida savienošanu.

Galīgais ieteikums

Pirms iekārtas modeļa izvēles izvēlieties līmēšanas procesu. Lodveida līmētāji parasti ir spēcīgākais virziens ātrdarbīgu smalku stiepļu pusvadītāju iepakošanai. Smalku stiepļu ķīļveida līmētāji kļūst svarīgi, ja dizainu kontrolē zemas cilpas, virziena savienojumi, zemas temperatūras apstrāde vai specializēti materiāli. Biezu stiepļu un lentveida līmētāji ir paredzēti enerģijas, automobiļu, akumulatoru un lielas strāvas lietojumprogrammām, kurām nepieciešams lielāks savienojums un jaudīgāka ķīļveida līmēšanas sistēma.

Pēc pareizā procesa virziena noteikšanas salīdziniet pieejamosvadu savienošanas iekārtaspēc precīzas savienojuma galviņas, stieples klāsta, instrumentiem, darba stiprinājuma, automatizācijas un testēšanas iespējām. Lai apspriestu iepakojumu vai identificētu iekārtu, nosūtiet stieples vai lentes specifikāciju, iepakojuma rasējumu, spilventiņu materiālus, cilpas prasības un ražošanas mērķi, izmantojotAll-SMT kontaktlapa.