Explicação da ligação em cunha:fixação de fio de precisão para eletrônicos

A ligação por cunha é um processo automatizado para conectar cabos de conexão entre componentes eletrônicos e uma placa de circuito impresso (PCB). O processo envolve a ligação de um conector de fio a um terminal no componente e a uma PCB com uma combinação de pressão e energia ultrassônica (U/S) ou termossônica (T/S). O dispositivo usado para alimentar o fio conector e transferir a pressão e a energia para as ligações é um componente plano em forma de cunha que dá às ligações sua forma característica e ao processo seu nome. A ligação em cunha normalmente usa fios de alumínio ou liga de ouro e pode unir o fio de alumínio à temperatura ambiente com energia U/S ou fio de liga de ouro com energia T/S. Quando comparada a outros processos, como colagem de esferas, a colagem em cunha tem as desvantagens de velocidades de produção mais baixas e restrições na faixa de flexibilidade angular entre ligações de componentes e PCB.

Um dos estágios mais importantes da construção da PCB é amarrar a infinidade de terminais de componentes com seus pontos de circuito correspondentes no substrato da PCB. As conexões devem ser bem feitas para garantir a integridade do circuito; os fios do conector físico também devem ser colocados de forma a ocupar o mínimo de espaço. Tudo isso normalmente é realizado em escala quase microscópica por máquinas automatizadas altamente sofisticadas e precisas. A colagem em cunha é um dos dois processos mais comuns para fazer essas conexões; o outro é a ligação da bola.

A cabeça de colagem nas máquinas de colagem por cunha é uma placa plana equipada com um orifício de alimentação na superfície traseira inferior e uma sapata de pressão em forma de cunha na borda frontal inferior. O fio de conexão passa pelo orifício na parte traseira da placa e é comprimido e preso à cunha. A ligação é criada por uma combinação de pressão aplicada pela sapata em cunha e energia ultrassônica ou termossônica. A energia U/S é uma concentração localizada de vibrações acústicas de alta frequência que causa uma ligação permanente e é usada principalmente para fios de conexão de alumínio. A energia T/S é uma combinação de energia térmica ultrassônica e convencional que une fios de liga de ouro.

O processo de ligação por cunha é um processo de múltiplas etapas que começa com a cunha descendo no terminal do componente. Uma vez em contato com a pressão terminal, a energia U/S ou T/S é aplicada para unir o fio. A cunha então sobe até uma altura predeterminada e volta para a posição do terminal PCB. Este movimento simultâneo de elevação e recuo puxa fio suficiente através da cunha para formar um laço ou arco de fio adequado entre o componente e a PCB. A cunha então desce e liga o conector à PCB.

Assim que a ligação da PCB estiver concluída, a cunha sobe e corta simultaneamente o fio antes de avançar para o próximo conjunto de terminais. A ligação em cunha é um pouco mais lenta do que o processo alternativo de ligação em esfera e geralmente só pode unir conectores que viajam em linha reta entre o componente e os terminais da placa de circuito impresso. No entanto, produz uma “pegada” de ligação menor e, portanto, é adequado para unir terminais pouco espaçados.

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