Thermokompressionsschweißen oder seine Grundkonzepte

Thermokompression Dieses Metallverbindungsverfahren ist eine Art Kaltpressschweißen mit Erwärmung des Werkzeugs oder des Werkstücks. Obwohl die Erwärmung kombiniert werden kann, werden Werkstück und Werkzeug gleichzeitig erwärmt. Die eingestellte Temperatur bleibt während des gesamten Prozesses konstant und liegt unterhalb der eutektischen Temperatur der zu verbindenden Materialien. Der Druck auf die Teile ist gering, aber ausreichend für die Metalldiffusion. Thermokompression Die Methode umfasst drei Heizmethoden:

• 1. Spezialheizung;
• 2. Erhitzen mit einem Schweißwerkzeug;
• 3. Ein Draht, durch den an der Kontaktstelle ein Stromimpuls fließt;

Erst durch die Erwärmung verformt sich der verschweißte Leiter.

Temperaturen und Materialien beim Thermokompressionsschweißen

Thermokompressionsschweißen Das Schweißgerät verbindet hochleitfähige Materialien, sowohl flache als auch runde, mit dünnen leitfähigen Schichten auf dielektrischen Substraten. Das Ende des Geräts hat einen entsprechend geformten Kopf aus Hartmetallen: Wolfram, Hartmetall, Stahl und Saphir. Die resultierende Verbindung ist sehr stabil, hochwertig und weist eine gute elektrische Leitfähigkeit auf. Dies wird auch durch die Sauberkeit von Draht und Substrat begünstigt. Das Schweißprinzip ist einfach:

• — der Stempel mit der harten Spitze wird durch eine Wärmequelle auf 300 Grad erhitzt, der Tisch wird bei Bedarf auf 450 Grad erhitzt;
• — mit einer Hin- und Herbewegung drückt der Draht auf die Oberfläche des Halbleiters;
• — Unter Druck werden transversale Ultraschallschwingungen erzeugt, um die Scherverformung zu erleichtern.
• — Komprimierungszeit bis zu 2 Sekunden.

Thermokompressionsschweißen Es wird häufig in der Elektronik und Mikroelektronik eingesetzt. In diesem Bereich ermöglicht diese Schweißart den Erhalt aller Eigenschaften von Leitern, ohne deren elektrische Leitfähigkeit zu beeinträchtigen. Durch thermische Kompression werden Gold und Germanium, Gold und Silizium sowie Aluminium und Silber verbunden. Zu den Nachteilen dieser Schweißart gehören:

• — relative Festigkeit des Schweißdrahtes;
• — Schwierigkeiten bei der Automatisierung des Prozesses;
• - Gründlichkeit der Kontrolle des Schweißprozesses selbst.

Vorteile:

• — die Möglichkeit, weiche Materialien zu schweißen;
• — Haltbarkeit des Schweißwerkzeugs;
• - einfache Prozesskontrolle;
• - keine Notwendigkeit für Lötmittel und Flussmittel.

Thermokompressionsschweißgerät

Thermokompressionsschweißgerät Dies ermöglicht eine hochwertige Prozesstechnologie mit unterschiedlichen Draht- und Substratdicken. Zu den Marken solcher Geräte gehören beispielsweise „Kontakt-1A“, „EM-422“, „EM422A“ und „EM-439A“. Diese Modelle verfügen über Heiztemperaturen für den Arbeitstisch von 100 °C bis 500 °C. Das Gerät UMS-1TK ist für die Überlappung dünner Drähte mit einem Durchmesser von bis zu 50 µm ausgelegt und gewährleistet hochwertige Verbindungen ohne Verbrennungen. Thermokompressionsschweißgerät „AVIO“, „AVIO PHU-35TW“ ist zum Löten und Montieren von Leiterplatten bestimmt, die Heiztemperatur beträgt 600 °C, verfügt über einen Satz Köpfe mit unterschiedlichen Werten.

Thermokompressionslöten

Thermokompressionslöten Es wird mit der gleichen Ausrüstung wie das Thermokompressionsschweißen durchgeführt. Der Unterschied liegt in der Menge an Leistung, die der Werkzeugspitze zugeführt wird. Beim Löten ist die Leistung geringer und es wird Lötzinn benötigt. Thermokompressionslöten Dabei werden flussmittelbeschichtete Teile bis zum Schmelzpunkt und zur Fließgeschwindigkeit des Lots erhitzt. Dabei wird nur der Lötbereich erhitzt. Die Löttechnik ähnelt dem Schweißen und eignet sich gut für wärme- und lichtempfindliche Bauteile. Thermokompressionslöten Es wird auf flexiblen Leiterplatten hergestellt, die in einer Vielzahl von elektronischen Produkten in Automobilausrüstung, Mobiltelefonen, Digitalkameras, Taschenrechnern usw. verwendet werden.