漆包线的超声辅助热压微焊接技术研究

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1、分类号：UDC：密级：学校代号：11845学号：2111101189广东工业大学硕士学位论文(工程硕士)漆包线的超声辅助热压微焊接技术研究路志明指导教师：王型邕勤教援专业名称：扭越工猩学生所属学院：扭电工猩堂院论文答辩日期：三Q二四生五旦ADissertationSubmittedtoGuangdongUniversityofTechnologyfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceResearchontheTechnologyofUltrasonicAssistedThermocompressionMicroWeldingforEnameledW

2、ireMasterCandidate：LUZhimingSupervisor：Prof．YUZhaoqinMay2014SchoolofElectro-mechanicalEngineeringGuangdongUniversityofTechnologyGuangzhou，Guangdong，P．R．China。510090摘要漆包线作为内外连接的导体介质和部分的基础元件，其广泛应用于电子元器件、航空航天和汽车制造等产品中。当漆包线的末端和金属终端需要实现连接时，传统的连接方法在焊接质量、焊接效率、焊接成本等方面难以满足要求，这使得漆包线的连接问题一直成为一个工业难题。本文针对漆包线微焊

3、接技术的难点，在现有热压工艺和超声引线键合工艺的基础上，参考金丝球的超声热压键合技术，提出了漆包线的超声辅助热压微焊接工艺。该工艺技术无需预先去除漆包线表层的绝缘膜，可以实现漆包线与金属终端的直接可靠连接。首先设计搭建了能够实现漆包线焊接的超声辅助热压微焊接工艺试验平台，包括伺服加压机构、超声振动系统的设计；热压电源的选型和自热压头的设计选择：触摸屏．PLC时序控制系统的设计等。其次，利用设计搭建好的漆包线焊接试验平台，以线径为0．2mm的漆包线和厚度为0．2mm的锡箔片为试验材料，针对不同的焊接时序分别进行了正交试验，得到了最佳的焊接时序、焊接工艺参数和最佳的放电时机；在最佳焊接时序、最

4、佳放电时机和最佳焊接工艺参数的基础上，进行了各个工艺参数的单因素试验，研究分析了超声功率、热压电源放电时间、超声振动时间、焊接电流、焊接压力率等工艺参数与焊点接头抗拉强度和焊点外观质量的关系。最后，使用红外热像仪对微焊接过程中的最高温度进行了检测；使用超景深显微镜对焊点接头的金相组织进行了观测分析；结合超声键合理论、超声能量对材料变形的影响以及键合界面金属原子的扩散机理等理论依据，对本研究微焊接焊点接头的形成作了分析和探讨。试验观测分析在漆包线的焊接过程中，接头结合界面并没有发生金属熔化，故分析超声辅助热压微焊接是一种固相连接的方法。在此焊接过程中，超声作为一种强有力的能量输入，相比热压微

5、焊接可以显著提高漆包线焊接接头的质量。关键词：漆包线；超声热压焊；微焊接；工艺试验；机理广东工业大学硕士学位论文AbstractEnameledwirehasbeenwidelyusedinthefieldofaerospace，automobilemakingandelectroncomponentsasapartortheconductivemediumbetweeneachother．Intheseapplications，traditionalconnectionmethods，takeweldingquality,weldingefficiencyandweldingcostfo

6、rexample，areoftenunabletobalancemultipleaspectstoobtaincomprehensivebenefits．Thismakesconnectionforenameledwirehavealwaysbeenoneofbigindustrialproblemsforalongtime．Accordingtothedifficultiesofenameledwiremicroweldingtechnology,weraisetheultrasonicassistedthermocompressionmicroweldingprocessbasedon

7、thecurrentthermocompressiontechnologyandultrasonicwirebondingprocess，whichrefertothetechnologyofultrasonicheatpressingongoldballbonding．ThisweldingprocessCanrealizethedirectlyandreliableconnectionoftheenameledwir