基本信息
- 项目名称：
- 超声压焊仪的一种简易优化改进
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 机械与控制
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- KS484超声压焊仪已在我国多个半导体行业研发机构使用，是一种常规的Si-Al丝用冷压焊仪，使用过程中常因焊盘的牢固性问题不能完全满足高可靠质量要求，而Au丝球热压焊仪虽然能满足高可靠质量要求，但因Au丝成本高昂，本作品针对这一实际工艺问题，借鉴热压焊仪的工艺原理，创新性地对冷压焊仪底座进行加热工艺改进，底座由室温改为150℃左右温控下工作，增加了焊点的牢固性，是一项有意义的工作。
- 详细介绍：
- 压焊仪是半导体行业的一种常见工艺设备，比较精密和昂贵，由于应用对象和工艺不同，有冷、热压焊两种仪器。冷焊机用于延展性好的金属，成本较低，焊接强度一般；热焊机用于贵金属金丝，成本较高，焊接强度也高，常用于高可靠器件。为了降低成本，将冷焊机进行科学合理的简易改造，使之能够充分应用于高可靠器件领域就尤为必要。本项目基于此问题，对KS484压焊仪进行了底座加热改造，设计了一个温控装置并使其与KS484压焊仪完美结合，有效解决了这一实际问题，实现了高可靠领域的低成本投入，增加了焊接的牢固性，使焊丝的平均拉断力由原来的10.943g提高到了13.406g，满足了高可靠质量要求，并在某些应用中实现了用Si-Al丝替代Au丝。 KS484超声压焊仪的底座热技术改进及其创新理念，可用于任何常温共晶焊接仪器的更新和改进，对仪器设计制造业也具有很好的参考价值，具有较好的应用前景和现实意义。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：我们用理论知识去解决生产实际问题，学以致用，并提高我们的创新意识和能力。 基本思路：对冷、热焊接的微观机理特点进行研究，结合现有的设备，利用已学的知识对设备进行优化改造及检验其效果。 创新点:冷压焊与热压焊理念的结合。 技术关键：对KS484的底座进行热功能改造，设计温控装置并与KS484进行结合。 主要技术指标是加热台：温控范围：室温-260℃；温控的精度：±5℃；适用范围：DIP、QFP等。
科学性、先进性
- 科学性：1.通过对冷、热焊接的微观机理进行研究、分析，先从理论上找出设备改造所带来的益处，并对设备改造的可行性进行评估，避免盲目性。2.根据改造设备的应用情况，不断完善和改进，可以增加设备的优化性和实用性。 先进性：在已有的KS484超声压焊仪的改进中，并没有涉及到我们所研究的范围，属先例，具有创新性。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- 模型、图纸
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：有相应的适用范围。 技术特点和优势：将冷压焊与热压焊理念的有机结合，设计温控装置对KS484进行优化改进。 适应范围和推广前景：应用于IC引线焊接，主要是IC民品和部分高可靠产品，将会解决现有冷压焊设备在高可靠器件内引线焊接时强度不过关的实际问题，具有科学前沿性和经济适用性。 市场分析和经济效益预测：对于IC行业将产生较大的经济效益（由于在部分引线键合领域可以用金焊丝代替铝焊丝）。
同类课题研究水平概述
- 目前，IC压焊仪的主要生产经销商有美国KS公司，美国WESTBOND公司，日本AVIO公司，香港ASM公司，俄罗斯OAO H∏ ∏TO∏研究所等。生产经销的设备按照其压焊方式可分为热压焊仪，超声压焊仪，超声热压金丝球焊仪（简称金丝球焊仪），最先进的应是金丝球焊仪。金丝球焊仪，同时具有热压和超声压焊的优点，在保持劈刀温度（200℃）的前提下，降低了底座热压焊的温度（从300℃以上下降至200-260℃），使一些耐温不高的外壳或基片能采用金丝连接。这种压焊仪由于劈刀、底座均有供热系统并且劈刀还兼顾有传递超声能量和压力的作用，使得设备结构复杂、价格昂贵、维修困难，但由于其广泛的适用性和优良的焊接质量也逐渐被人们所认识和接受。 在压焊仪的使用方面，根据要解决的实际问题不同，改进研制情况各有不同。例如，江苏大学针对大批量生产需要研制了硅芯片外引线键合的热压焊简易装置，满足了工艺要求；中国电子科技集团公司第四十七研究所根据应用对象需要对UZS.M-5型超声压焊仪的底座夹具系统进行了改造，满足了特殊器件的压焊需求。 对于KS484压焊仪在增加性能、提高质量方面对设备进行改造的问题，还未见报道。因此，我们的研究工作具有创新性，并且对于我们老工业基地常规设备进行功能性改造具有一定的推进作用。
