超声波焊接的特点及应用范围

（1）超声波焊接的特点

超声波焊接是固态焊接，不受冶金焊接性的影响，在熔融焊接中不需要热量输入（IU/u）。

超声波焊具有以下优点

①可实现同种，异种金属，金属与非金属，塑料之间的焊接

②特别适合焊接金属箔，细线和微型设备。可以焊接厚度仅为0.mm的金箔

和铝箔。由于它是固态焊接，因此不会氧化，污染和损坏微电子设备，因此半导体硅片和金属线（金，银，铝，铂，钽等）精密焊接最适合。

③可以焊接厚度差和多层箔堆叠等焊接零件，例如热电偶丝焊接，电阻应变计引线

电线和管丝的焊接，以及多层铝箔和银箔的焊接等

④焊接时，焊接部位不加热也不通电，对于铝，铜，金钱等高热导率，高导电率的材料来说很容易。

⑤与电阻焊相比，功耗小，焊件变形小，接头强度高，稳定性好。

⑥焊件表面的清洁度不高，允许少量的氧化膜和油渍。因为超声波本身具有破坏和清洁焊件表面氧化膜的作用。焊接表面的状态对焊接质量影响很小，甚至可以带油漆或塑料膜的金属。

by受大功率超声波点焊机制造成本的限制，它们大多限于焊缝，如焊丝，箔和薄板。

超声波焊接的缺点如下。

①焊点的表面容易因高频机械振动而引起边缘疲劳损坏，不利于焊接硬而脆的材料

②目前，关节形式仅限于膝关节。

③焊接质量在线无损检测困难，批量生产困难。

超声波焊接广泛用于电子，航空和仪器行业，也可用于生产包装袋，薄壁容器和包装

（2）超声波焊接的应用范围

袋子被密封并焊接。目前，超声波焊接主要用于焊接薄，薄件，主要是铝，铜，金的超声波焊接。

它也可以用于焊接钢材，钨，钛，钼和其他金属以及其他材料，例如塑料，异种材料等。

具有非常不同特性的异种金属，甚至金属和半导体，金属和陶瓷，也可以进行超声波焊接。

①电子零件的超声波焊接被广泛用于微电子器件，集成电路零件和晶体管芯的焊接。

例如，在1mm2的硅晶片上，可以通过超声波焊接数百根直径为25至50pm的Al或Au线连接。早期的热粘合方法（也称为金球法），由于其高的热阻和对芯片的热损伤逐渐被淘汰，取而代之的是超声焊接方法和结合超声和热压的热声粘结方法。

目前，流水线使用的超声波点焊机的功率为0.kW，焊接时的频率为kHz、ms。焊接过程采用微电脑控制和图像识别系统，位置控制精度为每级2.pm识别能力为至点，识别时间为至s，合格率达到90％至95％。太阳能光伏在水池的制造中，超声波焊接将代替精密电阻焊，可焊接的涂层硅片的厚度为0.15至0.2毫米。

电线的直径为0.2毫米。

②在中国制造的50万伏特超高压变压器的面板敲击组件中获得了电器制造的超声波胶点焊方法必须成功应用。该技术与超声固相连接的许多优点以及高强度金属键合的特性兼容。

具有“焊前胶水”的特点，具有导电性高，可靠性高，耐腐蚀的优点，可以有效防止尖角。

终端放电的隐患。例如，采用ODFPS2－00/型超高压变压器及其屏蔽件的焊接结构使用了个组件和50,个焊点。焊接结构中使用的屏蔽铝箔的厚度为0.06mm，每个焊点都接地。

在电动机特别是微型电动机的制造中，超声点焊方法逐渐取代了原来的钎焊和电阻焊接触涂层法。

微型电机制造中的几乎所有连接过程都可以通过超声波焊接完成，包括铜线连接和整流子线和漆包线之间的连接，铝励磁线圈和铝线的焊接以及编织线和电刷极之间的焊接。在在钽或铝电解电容器的生产中，使用超声波点焊焊接引出板。

聚酯电容器采用超声波焊接连接过程将引线与铝箔连接起来，可以大大减小电容器的损耗角，并将焊接良率从原来的75％提高到接近％。

③新材料的制备超声波焊接还可以将金属箔和金属丝连接在玻璃，陶瓷或硅片的热喷涂表面上。

超声波焊接还可用于超导材料之间以及超导材料和导电材料之间的连接。年代

随着管道工业的新突破，可用于水管，煤气管和电力工业的铝塑复合管得到了广泛的应用。

在生产中，声波焊接被广泛用作铝塑复合管的主要焊接方法。

使用超声波焊接，也可以制成许多双金属接头。适用于超声波焊接的双金属（A+B）接头超声波焊接在航空航天和核能工业中具有重要的应用，例如航天器核动力转换装置，铝超声波焊接用于不锈钢部件，导弹的地面连接和卫星上的铍窗。

直升机沙井道和卫星太阳能电池也是使用超声波焊接技术制造的。

另外，超声波焊接广泛用于软箔小包装和密封管材料的包装。超声波焊接可以使气密包装结构，例如铝罐和挤压管的密封包装，食品，药品和医疗设备的无污染包装，以及包装密集的仪器零件和雷管等。用于仪器框架，面板，连接器，继电器，开关海关，塑料外壳等，其中大多数需要采用超声波塑料焊接工艺