[實(shí)用新型]一種雙超聲-高頻感應(yīng)復(fù)合精密微連接裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320019029.5
• 申請(qǐng)日: 2013-01-14
• 公開（公告）號(hào): CN203140992U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭鐘寧;袁聰;李遠(yuǎn)波;張永俊;鄧宇;黃志剛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K28/02
• 分類號(hào): B23K28/02;B23K20/10;B23K13/01
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利代理有限公司 44202
• 代理人: 顏希文

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種微連接裝置及方法，尤其是一種雙超聲-高頻感應(yīng)復(fù)合精密微連接裝置及方法。?

背景技術(shù)

漆包線廣泛應(yīng)用于電子、電氣、醫(yī)療器具和半導(dǎo)體的生產(chǎn)中（如傳感器、變壓器、線圈、繞組、植入電極、芯片互聯(lián)引線等），充當(dāng)內(nèi)部基礎(chǔ)元件的一部分，或者作為元件內(nèi)外連接的導(dǎo)體介質(zhì)。當(dāng)作為內(nèi)外連接的介質(zhì)時(shí)，漆包線的末端必須和金屬終端（如插片、針、箔等）實(shí)現(xiàn)電接觸，并滿足一定的力學(xué)性能、導(dǎo)電性能和耐溫度循環(huán)疲勞性能等要求。因此，在電子元器件、醫(yī)療器械、傳感器等產(chǎn)品的生產(chǎn)制作中，涉及大量漆包線引出接點(diǎn)的精密微點(diǎn)焊。但是，常見的微連接方法直接焊接漆包線特別是耐高溫漆包線均有不足。目前常見的漆包線微連接技術(shù)大致有以下幾類：?

釬焊。釬焊是漆包線最常見的連接方法，它通過熔化低熔點(diǎn)的釬料將導(dǎo)線表面和基底充分潤濕、包裹，冷卻后形成接頭。但是，用釬焊對(duì)漆包線進(jìn)行焊接之前必須先將妨礙導(dǎo)電和危害接頭可靠性的高分子漆膜去除，工序繁瑣。并且在某些場合（如宇航電子、核電設(shè)施、植入性醫(yī)療器件）和高溫動(dòng)載荷條件下（如密封電機(jī)轉(zhuǎn)子換向器），由于釬焊容易發(fā)生脫落失效，對(duì)工件的氧化和污染也比較嚴(yán)重，這些場合不允許采用釬焊工藝。?

激光焊和激光軟釬焊。兩者都是利用激光能量將漆包線的絕緣層燒除后實(shí)現(xiàn)焊接，用激光作為焊接能源，熱量集中、非接觸，焊接時(shí)也不需要電子束焊的高真空環(huán)境，并且具有能同時(shí)除漆和焊接等優(yōu)點(diǎn)，但激光焊接對(duì)焊件加工、組裝、定位要求均很高，且焊接成本相對(duì)較高。它常用于片式或梁式引線的焊接，而不太適合細(xì)線間的焊接。?

熱壓焊。熱壓焊接是采用加熱、加壓的方法，使被焊金屬間產(chǎn)生塑性變形，使表面交界處的原子相互擴(kuò)散。同時(shí)在一定的壓力下，兩表面相互填充，產(chǎn)生彈性嵌合作用。最后使兩者緊密結(jié)合成牢固的鍵接。熱壓焊接常用材料是鋁-金、鋁-鋁、金-金、硅鋁合金-鋁、金銻合金-金等。由于熱壓焊的性質(zhì)，需要被焊交界面清潔，氧化物或油污等將會(huì)影響焊接的質(zhì)量。?

超聲焊。超聲焊主要用于IC芯片互連工藝中的引線鍵合，即用金線、鋁線、或銅線在芯片和引線框架之間實(shí)現(xiàn)電連接。因?yàn)轭A(yù)熱能使超聲鍵合接頭性能更好，所以熱聲鍵合是超聲鍵合的主流。近年來隨著超細(xì)間距（<25μm）和層疊芯片的出現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)更密集的I/O引腳同時(shí)避免引線短路，漆包線被認(rèn)為是金線的潛在取代物。超聲熱壓可以實(shí)現(xiàn)漆包線的焊接，但是，絕緣漆殘留等問題給漆包線替代傳統(tǒng)金線帶來了挑戰(zhàn)。?

電阻微連接，也叫做微型電阻焊。它是利用電流流過工件和接觸面時(shí)所產(chǎn)生的電阻熱加熱金屬，然后在壓力作用下完成焊接。為了克服絕緣漆對(duì)電阻焊電流路徑的阻礙，必須設(shè)計(jì)特殊的焊頭來除去絕緣漆。這些焊頭的應(yīng)用成功實(shí)現(xiàn)了部分漆包線（如直焊型漆包線）的連接，并且所獲得的焊點(diǎn)具有較好的性能，但對(duì)于某些漆包線（如聚酯亞胺漆包線）連接，這種方法還存在不少問題。并且該連接方式不適合單面焊接，在連接空間方面受到很大的限制。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種可直接連接漆包線或其它有色金屬甚至塑料的雙超聲-高頻感應(yīng)復(fù)合精密微連接裝置。?

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：一種雙超聲-高頻感應(yīng)復(fù)合精密微連接裝置，其包括：?

機(jī)架，設(shè)于所述機(jī)架上的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；?

與所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接的上超聲振動(dòng)系統(tǒng)；?

與所述上超聲振動(dòng)系統(tǒng)輸出端連接的高頻感應(yīng)自熱裝置；?

所述上超聲振動(dòng)系統(tǒng)下方設(shè)有下超聲振動(dòng)系統(tǒng)；?

所述下超聲振動(dòng)系統(tǒng)上方設(shè)有工作臺(tái)；?

所述上超聲振動(dòng)系統(tǒng)、高頻感應(yīng)自熱裝置和下超聲振動(dòng)系統(tǒng)連接有電源；所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)通過所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)上超聲振動(dòng)系統(tǒng)上下動(dòng)作。?