مقدمة من آلة لحام أسلاك الألمنيوم بالموجات فوق الصوتية

مقدمة    

اللحام بالموجات فوق الصوتية ، المعروف أيضًا باسم "الترابط" ، هو طريقة لحام خاصة تستخدم طاقة اهتزاز ميكانيكية بتردد فوق صوتي (16-120 كيلو هرتز) لتوصيل نفس المعادن أو غير المتشابهة وأشباه الموصلات والبلاستيك والسيراميك. تم استخدام اللحام بالموجات فوق الصوتية على نطاق واسع في إنتاج الدوائر المتكاملة والمكثفات ومكونات التدريع لمحولات الجهد العالي للغاية والمحركات الدقيقة والمكونات الإلكترونية والبطاريات والأجزاء البلاستيكية. بالمقارنة مع تقنية اللحام التقليدية ، تتميز تقنية اللحام بالموجات فوق الصوتية بمزايا السرعة العالية والكفاءة العالية والأتمتة الذاتية العالية ، وأصبحت التكنولوجيا الأساسية للتوصيل البيني في حزم أشباه الموصلات.

المبدأ الأساسي لحام الضغط بالموجات فوق الصوتية

طاقة الموجات فوق الصوتية هي طاقة اهتزاز ميكانيكية تعمل على ترددات أعلى من الموجات الصوتية (السمع البشري العادي له حد تردد أعلى يبلغ 18 كيلو هرتز). يتراوح تردد الترابط فوق الصوتي المستخدم في عبوات أشباه الموصلات بشكل عام من 40 كيلو هرتز إلى 120 كيلو هرتز. اللحام بالضغط بالموجات فوق الصوتية هو طريقة لحام صلبة المرحلة. يمكن وصف طريقة اللحام الخاصة بالمرحلة الصلبة على النحو التالي: في بداية اللحام ، تخضع المادة المعدنية لتدفق بلاستيكي قوي تحت تأثير الاحتكاك ، وتشكل رابطة بين الأسطح المعدنية النقية. الاتصال يخلق الظروف. يؤدي ارتفاع درجة الحرارة والاهتزاز عالي التردد لمنطقة الوصلة إلى تنشيط الذرات الموجودة على الشبكة المعدنية. لذلك ، عندما تكون ذرات المعدن ذات خصائص الترابط التساهمي قريبة من بعضها البعض إلى مسافة تقاس بالنانومتر.

يُظهر البحث حول عملية اللحام أن الاحتكاك وتدفق البلاستيك ودرجة الحرارة هي العوامل الثلاثة الرئيسية المترابطة لتحقيق اللحام بالموجات فوق الصوتية ، ومن بينها يلعب الاحتكاك دورًا رائدًا ، وهو ليس فقط مصدر الحرارة الرئيسي في اللحام ، ولكن أيضًا من خلال القضاء على الأكسيد فيلم للتلامس النقي بين الأسطح المعدنية يخلق الظروف.

يمكن التعبير عن الطاقة اللازمة لاحتكاك اللحام بالموجات فوق الصوتية بالصيغة التالية:

E = ∫μPvdt [5]

في الصيغة: معامل الاحتكاك μ ؛ P- الضغط العمودي على رأس اللحام ؛ v- سرعة اهتزاز رأس اللحام ؛

من بينها: v = 4Af في الصيغة: أ- سعة رأس اللحام ؛ تردد الاهتزاز بالموجات فوق الصوتية ؛ وقت اللحام.

في الإنتاج الفعلي لمعلمات اللحام بالضغط بالموجات فوق الصوتية ، نظرًا لأن معامل الاحتكاك مرتبط بمواد اللحام ، ورأس اللحام ، وحالة سطح اللحام وحالة سطح اللحام ، وطريقة لقط اللحام ، وما إلى ذلك ، يمكن اعتباره ثابتًا ، والضغط P مرتبط باهتزاز المادة الملحومة. يتعلق بحد السيولة ، ويتعلق أيضًا بصلابة وسمك مادة اللحام وسعة رأس اللحام ؛ عادة ما يتم التعبير عنها بقوة الترابط ، والتي يتم التحكم فيها عن طريق الضغط الهوائي الذي توفره الماكينة ، لذلك من السهل ضبطها بدقة. يتم تحديد السعة بواسطة مكبر الصوت (البوق) وتصميم أداة اللحام. يمكن التحكم فيها وتعديلها تلقائيًا وبدقة من خلال توفير الطاقة الكهربائية ، معبراً عنها بقوة ترابط الطاقة. بمجرد تحديد الحجم الهندسي لبوق رأس اللحام ، يتم تحديد تردد الرنين المتأصل. لذلك ، غالبًا ما يكون التردد ثابتًا ومعروفًا عند تصميم الماكينة. يتم تمثيل وقت اللحام بوقت الترابط ، والذي يمكن التحكم فيه بدقة من خلال الجانب الكهربائي.

لذلك: يمكن كتابة الطاقة المطلوبة لاحتكاك اللحام بالموجات فوق الصوتية على النحو التالي:

E = μf∫PAdt

لذلك هناك ثلاثة متغيرات أساسية للعملية: السعة (الطاقة) والضغط (القوة) والوقت. ترتبط هذه المتغيرات ارتباطًا وثيقًا بالطاقة لأن الهدف النهائي للعملية هو تقسيم وتشتيت الأكاسيد من خلال توفير طاقة كافية لتشكيل طبقات متقابلة لبعضها البعض على مسافات ذرية. بالإضافة إلى ذلك ، في عملية تصنيع عبوات أشباه الموصلات الفعلية ، غالبًا ما يتم استخدام التسخين الإضافي لتعزيز تشوه البلاستيك ، وطريقة التحكم في درجة الحرارة بسيطة نسبيًا. لذلك ، غالبًا ما يتم التحكم في درجة الحرارة كمتغير للعملية.

في الواقع ، غالبًا ما يتم تقسيم عملية اللحام بالضغط بالموجات فوق الصوتية في مجال تغليف أشباه الموصلات إلى فئتين: اللحام بالموجات فوق الصوتية بالحرارة والباردة. غالبًا ما يحتاج ما يسمى باللحام الحراري إلى استخدام التسخين لتسخين قطعة العمل من خلال كتلة تسخين ، لذلك غالبًا ما تصبح درجة حرارة اللحام هي معلمة العملية التي يجب التحكم فيها.

بالإضافة إلى ذلك ، تحتاج هذه العملية إلى إطلاق طرف سلك اللحام مسبقًا (السلك الذهبي بشكل أساسي) في كرات من خلال تفريغ الشرر والتوتر السطحي ، بحيث يصبح لحامًا بضغط كرة من الأسلاك الذهبية ، وبالتالي فإن التحكم في تيار التفريغ والوقت والمسافة مطلوب أيضًا مرتفعًا نسبيًا.

Acey new energy هي مورد محترف متخصص في آلة تجميع حزمة بطارية الليثيوم ، مثل آلة تصنيف سعة البطارية ، آلة لصق ورق البطاريات ، آلة فرز البطاريات ، جهاز اختبار BMS ، آلة لحام البقعة بالبطارية ، آلة اللحام بالليزر ، آلة ربط أسلاك الألمنيوم بالموجات فوق الصوتية ، اختبار شامل للبطارية ، جهاز اختبار شحن البطارية وتفريغها ، إلخ ، ونحن نقدم حلًا شاملاً لخط تجميع حزمة البطارية الأسطوانية. إذا كان لديك أي اهتمام ، فلا تتردد في الاتصال بنا.