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19 09, 2025

MEMS器件中的引线键合

MEMS器件中的引线键合 引线键合(Wire Bonding)是MEMS器件封装中最主要的内部互连技术,目前占据超过90%的应用比例。该工艺借助极细金属丝(直径通常在18~50μm之间),通过热、压力或超声波等能量形式,使引线与芯片及基板焊盘之间形成原子级别的结合,从而实现可靠的电气连接与信号传输。MEMS引线键合技术多继承自集成电路行业,其典型流程包括:首先将金属线端烧结成球,压焊至芯片焊盘(第一焊点),再按预设路径布线并压合于基板焊点(第二焊点),最后断线并形成新球,为后续键合作准备。常见的键合方式包括热压键合、超声键合和热超声键合,本文不再对这些技术进行详细展开。 在键合材料方面,常用的引线包括金(Au)、铝(Al)、铜(Cu)及银(Ag)合金等。金线化学稳定性高、导电性与塑性优良,工艺成熟度高,但成本较高,且与铝焊盘界面易形成金属间化合物,影响长期可靠性。铝线价格较低,但容易氧化,机械强度不高,电阻率较大,热导性能一般,所需焊点尺寸通常更大。铜线虽然成本优势明显,却极易氧化,键合时往往需要更高的超声波能量和压力,因此多用于中低端产品。 特别值得注意的是,超声波键合作为一种非热工艺,在MEMS封装中具有独特优势。它通过高频振动直接破坏金属表面氧化层,实现固态扩散连接,尤其适用于对热敏感或存在易氧化材料的微结构系统。 在MEMS器件中,引线直径通常介于18μm至50μm,焊盘材质以铝为主,高可靠性应用中也会采用金焊盘。焊盘尺寸需至少为球焊直径的1.5倍。以25µm~50µm引线为例,焊盘通常设计为60µm×60µm至100µm×100µm。在细间距应用中,相邻焊盘边缘间距一般不少于25µm。 不同MEMS器件对键合工艺有特定要求。例如,压力传感器的敏感膜易受热和机械应力影响,可能导致零点漂移或灵敏度变化,因此宜选用低温键合工艺(如热超声键合)并优化线弧形态以释放应力。RF MEMS开关处理高频信号,引线带来的寄生电感和电容会严重影响性能,因此要求引线尽可能短、弧高尽量低且保持一致。光学MEMS(如微镜)则需确保键合线的位置和弧高不干扰光路。加速度计与陀螺仪内含可动质量块和悬臂结构,对超声振动极为敏感,键合过程中需严格控制机械冲击。 联系电话:18918712959 

18 09, 2025

锂电池如何用超声波烙铁焊接?

锂电池如何用超声波烙铁焊接 锂电池如何用超声波烙铁焊接 - 电烙铁焊锡 - 瀚翎科技 使用超声波烙铁焊接锂电池,本质是利用超声波焊接技术(通过高频机械振动实现金属间原子结合),搭配烙铁的辅助加热功能,实现锂电池极耳与连接片(或导线)的可靠连接。该方法相比传统烙铁焊锡,具有无焊料、热影响区小、焊接强度高的优势,尤其适合锂电池这种对温度敏感的元件。 一、核心原理:超声波焊接 vs 传统烙铁焊接 [...]

18 09, 2025

超声波镀锡技术

超声波镀锡技术 在光伏领域,银消耗是实现100%可再生能源生产目标的关键关注点之一。当前双面PERC+太阳能电池正面接触依赖银,背面虽用铝金属化与硅接触,但铝的天然氧化层阻碍标准焊接,需借助背面银焊盘实现电池与铜线互连,银耗成本居高不下。 超声波镀锡技术的出现为解决这一问题提供了新思路。其原理是通过空化效应破坏铝的氧化层,让熔融的锡锌无铅焊料与铝形成金属间接触,打造可焊接表面。该技术优势显著,不仅能完全省去背面银垫,减少20%~40%银消耗,且锡铝合金电阻率比银铝合金低6倍以上,可降低接触电阻,同时还能兼容现有标准焊接工艺,无需额外增加生产步骤。 在实验中,技术人员针对不同栅线布局的PERC+电池,在背面铝母线银焊盘间的特定区域进行超声波镀锡,使用60kHz频率、12W功率范围的焊接设备,调节焊接头温度在150°C至400°C之间操作。成像检测显示,即便在12W最大功率和400°C焊接头温度下,电池镀锡区域发光减少不到1%,对电池表面损伤极小。 机械附着力测试也表现亮眼。行业标准要求剥离力≥1N/mm,而5BB电池在功率≥10W、温度300–400°C时,剥离力中位数达0,1–5.0mm;9BB电池在12W功率、250mm/s焊头移动速度下,剥离力中位数更是达到3N/mm,且9BB电池因铝浆料结构优化,机械稳定性更优。 超声波镀锡技术成功实现太阳能电池背面无银、无铅互连,既大幅降银耗,又提升组件性能,为光伏行业降本增效提供有力支撑。 联系电话:18918712959 

18 09, 2025

超声辅助萃取法提取梁果壳果胶

超声辅助萃取法提取梁果壳果胶 环境污染问题使抗污染产品需求增加,良姜果壳富含果胶,具有开发抗污染产品的潜力。传统果胶提取方法存在缺陷,而超声辅助萃取结合深共熔溶剂可能是更高效、可持续的提取方法,但目前其在良姜果壳果胶提取方面的应用研究较少。 采用超声辅助萃取法,以不同深共熔溶剂、深共熔溶剂比例、超声振幅、提取时间和液固比进行单因素实验,筛选出最佳条件后,利用中心复合设计和响应面法优化提取工艺。 经响应面法优化,确定最佳提取条件为液固比40mL/g、提取时间60min、振幅35%,该条件下实际果胶产率为12.29%,与预测值接近,模型可靠。 提取的果胶主要由半乳糖醛酸(53.74%)等单糖组成,酯化度为73.41%,属于高甲氧基果胶。其具有良好的功能特性,如溶解度53%、持水能力3.88g水/g果胶、持油能力3.30g油/g果胶、溶胀能力11.77mL/g,且在不同pH条件下形成的凝胶均呈现剪切稀化行为 。 果胶具有一定的抗氧化活性,对HaCaT细胞的细胞毒性较低。在细胞实验中,果胶能有效保护HaCaT细胞免受PM2.5诱导的损伤,提高细胞活力。 超声辅助萃取结合深共熔溶剂可有效从良姜果壳中提取高品质果胶,最佳提取条件下获得的果胶具有良好的结构、功能和流变特性,在抗污染产品开发方面具有潜在应用价值。但该研究存在一定局限性,未来需进一步开展深入的机制研究和体内验证。 联系电话:18918712959 

18 09, 2025

通过超声波电烙铁与超声波浸焊设备进行焊接与镀锡

通过超声波电烙铁与超声波浸焊设备进行焊接与镀锡 在现代制造业中,焊接是一项无处不在的工艺。然而,面对玻璃、陶瓷、复合材料以及某些特殊金属时,传统焊接方法常常力不从心。这些材料或因自身特性(如易氧化),或因结构敏感(如不耐高温),往往难以通过常规方式实现可靠连接。一种名为超声波锡焊的技术,正以其独特的方式突破这些限制,在光伏、医疗、精密电子等领域展现出广阔的应用前景。 何为超声波锡焊? 超声波锡焊本质上是一种几乎无需助焊剂的焊接工艺。它的核心奥秘在于利用高频超声波能量(通常在20-60 kHz之间)来替代传统焊接中依赖的化学助焊剂。 与我们熟悉的普通电烙铁不同,普通焊接主要通过外部加热来熔化焊料(填充金属),依靠助焊剂的化学作用来清除金属表面的氧化膜,从而实现连接。而超声波锡焊则另辟蹊径:它在加热的同时,将超声波振动直接传递到熔化的焊料中。这种高频振动会产生强大的“空化效应”,形成无数微小的真空气泡并瞬间破裂,从而机械性地“撕碎”待连接材料表面的氧化层,使纯净的金属表面暴露出来。随后,熔化的焊料便能顺利润湿并牢固地附着上去,形成高质量的焊点。 实现方式:两种主要设备 超声波锡焊主要通过两类设备实现: 1. 超声波电烙铁:外形似手枪,其烙铁头不仅能加热,还能进行高频机械振动。当烙铁头接触焊料时,振动直接作用于熔融焊料,瞬间清理待焊表面,完成焊接。这种方式非常灵活,适用于精密点焊、维修和自动化生产。 [...]

18 09, 2025

超声波键合

超声波键合 (Ultrasonic Bonding) 超声波键合 是一种利用高频超声波能量实现材料间固态连接的精密工艺,其核心原理是通过机械振动能量在连接界面产生摩擦、塑性变形与原子扩散,最终形成牢固的冶金或机械结合。该技术无需额外焊料、焊剂,且具有低温、低损伤、高效率的特点,广泛应用于微电子、动力电池、汽车制造等高精度连接场景。 一、核心工作原理 超声波键合的本质是“能量聚焦与界面活化”,整个过程可分为4个关键阶段,依赖“机械振动-能量转换-界面作用”的闭环实现: 1. 加压定位:将待连接的两种材料(如金属引线与芯片焊盘、电池极耳与极柱)紧密贴合,通过焊头(Horn)施加一定的轴向压力,确保界面无明显间隙。 2. [...]

17 09, 2025

超声波引线键合

超声波引线键合 (Ultrasonic Wire Bonding) 超声波引线键合 是微电子封装领域的核心互连技术,专门用于实现芯片(Chip)与封装基板、引线框架或其他电子元器件之间的电气连接与机械固定。其本质是通过高频超声波能量,将直径微米级的金属引线两端分别“键合”到芯片焊盘(Pad)和外部引脚(Lead)上,形成稳定的电流通路。该技术因精度高、可靠性强、成本可控,占据全球微电子互连市场的90%以上,广泛应用于CPU、传感器、功率器件、消费电子等几乎所有电子芯片的封装环节。 一、核心定位与价值 在电子封装中,芯片本身的焊盘尺寸极小(通常几十微米),且无法直接与外部电路连接,超声波引线键合扮演着“微观导线桥梁”的角色: - 电气连接:为芯片内部电路与外部系统提供低电阻的电流通道,确保信号或电能的高效传输。 [...]

17 09, 2025

超声辅助提取不同工艺代谢检测

超声辅助提取不同工艺代谢检测 植物提取物中的生物活性化合物受关注,代谢组学可用于分析植物代谢过程。白及作为药食同源的传统中药,其提取物有多种生物活性,但不同提取方法对其活性成分的影响缺乏研究,且白及的苦味成分及药用价值也有待挖掘。 采购新鲜白及块茎,干燥白及粉末分别采用冷、热提取法从新鲜和干燥白及块茎榨汁得到白及提取物,各设置三个生物学重复。 干燥白及块茎10g或新鲜白及块茎100g加400mL双蒸水,在超声功率350W、频率40千赫兹、温度5℃下超声提取20min,之后榨汁。 新鲜和干燥白及经超声清洗后,在冷(-4℃ - 0℃)、热(80℃ - 100℃)条件下超声破壁榨汁,经纱布过滤、多次离心,取上清液用0.22µM滤膜过滤,冻干成粉备用。 主成分分析和正交偏最小二乘法判别分析分析显示,不同提取工艺得到的代谢物存在显著差异,正交偏最小二乘法判别分析模型稳定且有效,能区分不同提取工艺。 [...]

17 09, 2025

铜与石墨的超声波辅助钎焊技术

铜与石墨的超声波辅助钎焊技术 石墨凭借耐高温、高强度、耐腐蚀及优异的导电传热性,在多个工业领域占据重要地位;铜则以出色的导电导热能力与良好加工性能,成为工业生产中的关键材料。二者结合形成的连接件,因兼具两种材料的优势,被广泛应用于医疗器械、核能、汽车、航空航天等高端行业。 然而,石墨与铜的物理性能差异显著,尤其是膨胀系数和弹性模量相差极大,这给二者的焊接带来了巨大挑战。传统焊接方式难以克服这种性能差异,无法形成满足使用需求的焊接接头,成为制约相关行业发展的技术瓶颈。 超声波辅助钎焊技术的出现,为解决石墨与铜的焊接难题提供了有效方案。该技术的核心原理是利用超声波的空化效应,破碎母材表面的氧化膜,从而促进焊料在母材表面的润湿,最终获得符合使用要求的焊接接头。 在具体的钎焊过程中,若不引入超声作用,焊料在加热过程中极易生成氧化膜。这些氧化膜会包裹焊料,阻碍焊料与母材表面充分接触,导致无法实现完全润湿,严重影响焊接质量。而采用超声波辅助钎焊时,当石墨和铜被加热到钎焊所需温度后,通过超声烙铁头对二者分别施加超声作用,并同步涂敷焊料。超声波的空化效应能显著改变钎料在母材表面形成的氧化膜的尺寸与形态,打破氧化膜对焊料的束缚,有效促进焊料在母材表面的润湿与铺展。待焊料在母材表面充分铺展后,将两个母材沾有焊料的面贴合,并施加一定压力,保持该状态直至冷却,即可完成石墨与铜的钎焊作业。 从界面作用机制来看,在超声波辅助钎焊过程中,超声波的空化作用不仅能破碎钎料表面的氧化膜,还能促进石墨中的碳元素与钎料中的活性元素相互吸附,加速界面反应的进行,进一步优化熔化的液态活性钎料在石墨表面的润湿与铺展效果。而在铜母材一侧,主要是通过液态钎料与铜母材之间的相互扩散溶解,形成稳定的反应层,确保焊接接头的强度与可靠性。 联系电话:18918712959 

17 09, 2025

超声波电烙铁锡焊设备

超声波电烙铁锡焊设备 一、什么是超声波锡焊? 超声波锡焊是一种颠覆传统的无焊剂焊接技术,自 20 世纪 50 年代起便开始用于铝等难焊材料的连接。它以高频振动(通常 20-30kHz)引发的空化效应为核心,无需化学助焊剂就能去除材料表面氧化层,配合热量实现材料粘接,因全程无化学污染被视为环保焊接的典型代表。 与常见的超声波塑料焊接不同,它并非依赖振动直接产热熔化工件,而是通过独立热源先熔化焊料,再以熔融焊料为介质传递振动能量 —— [...]

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