科信半导体焊接设备系列GW803A型超声波金丝球焊机使用说明书文档格式.docx

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2.机器的调整………………………………………………14

3.焊接动作程序循环………………………………………17

4.机器操作模式……………………………………………18

第四章、机器的日常保养说明……………………………………20

1.清洁部位…………………………………………………20

2.初始压力参数检查………………………………………20

第五章、机器常见故障及排除…………………………………21

第一章、概述

一、用途介绍

GW-803A超声波金丝球焊机是针对发光二极管、中小型功率三极管、集成电路及特殊设计半导体等电子器件进行内部引线焊接所设计的专业设备。

焊接过程全部采用微电脑程序化控制，焊头部分的上下运动、位移及焊接工作台的运动均采用步进电机驱动、精密导轨和螺杆传动，确保焊机动作灵活、定位准确、速度快，使之适用于半导体器件内部引线的焊接。

焊接时间、瞄准时间、焊接功率及照明灯亮度等调节旋钮位于左面板，焊接温度、打火强度、焊接压力、弧形设定及焊接模式等调节旋钮位于右面板，可针对不同焊接材料调整相应参数，各指示简洁明了，调整方便，简单调节即可达到最佳焊接状态，极大地提升了工作效率。

各参数调整采用精密电位器，输出稳定可靠，保证金丝烧球和焊接质量稳定可靠、一致性好。

焊机还设有烧球不成功、支架过片到位等声音报警装置，使操作控制更简单明了。

二、功能介绍

GW-803A超声波金丝球是我公司最新研制的系列产品之一，相对于市场上其他类似型号的焊机，增加了许多新功能：

（1）连续全自动焊接功能：

设定好相应的焊接参数后，操作一次可自动连续完成一个支架20只灯杯的左右线焊接，可极大提高焊接效率；

其中焊接时的芯片电极的正负极瞄准时间可分别调整；

通过选择“单左”或“单右”，还可以进行左线或右线的单向单线的连续全自动焊接；

支架打线到最后一颗后，可自动停止焊接动作；

（2）连续半自动焊接功能：

设定好相应的焊接参数后，操作一次可自动连续完成一个只灯杯的左右线焊接，可大大提高焊接效率；

其中焊接时的芯片电极瞄准时间可调整；

（3）多种弧形选择：

左焊和右焊的弧形各有5种选择，有低弧形、普通弧形、深杯弧形、食人鱼弧形、大功率弧形等；

可根据产品选择相应的弧形，简单明确，每种弧形均可调出任意多种设定；

弧形的选择可由操纵盒上的线夹开关循环设定；

（4）半自动二焊自动瞄点功能：

半自动焊接时，可选择一焊完成后劈刀自动跳到二焊瞄准点位置，手动瞄准位置后直接焊接；

可针对固晶位置偏差大、较大IC芯片、支架二焊点较差（焊接位置不确定）等情况减少焊接时间，提高效率；

机器其他通用功能：

（1）劈刀超声测试功能：

检测劈刀安装是否正确，大大降低了非机器原因的虚焊机率；

（2）超声波焊接功率四道输出：

每个焊点（包括左右线的一焊点、二焊点和补球）超声波功率输出可以调节，保证了焊点外观和拉力的一致性，确保了焊接品质；

（3）二焊点补球功能：

当二焊焊接材料较差时，可直接在二焊点上自动补上一个金球，杜绝了二焊点虚焊缺陷；

其中补球功率和补球跨度均可调整记忆；

（4）左右线一焊点功率调整：

不使用补球功能时，左右线一焊点功率可分别调整，其中“芯片”功率为右线一焊点功率，“补球”功率为左线一焊点功率；

使用补球功能时，左右线一焊点功率统一由“芯片”功率设定；

（5）自动跳线：

左右双向焊接时，左线焊接完成后劈刀可直接跳到右线的一焊点上方，减少瞄准时间，保护左线不被碰倒，提高焊接效率；

（6）自动参数记忆：

左右双向焊接时，左右线的一二焊点瞄准高度和拱丝高度均可调整记忆，可适合各种高度的晶片和支架；

（7）单双过片选择：

过片时可选择一次过片自动过单片或双片，选择双片可降低Φ8、Φ10等大跨距支架非焊接时间，大大提高焊接效率；

（8）连续过片功能：

在非焊接环节，按下过片按钮不放松，工作台可自动连续过片，直至松开为止；

在支架返工时，此功能可降低非焊接时间，提高焊接效率；

（9）过片保护功能：

在任何一条线焊接未完成过程中，电脑自动禁止任何过片，避免了对过片按钮的误操作，防止了对劈刀、变幅杆、芯片和支架等不必要的损伤。

三、技术指标

3.1电源功率：

AC200-240V，50Hz，300W；

3.2金线：

可焊金线线径0.7-2.0mil（18-50μm），线轴轴径2"

（50mm）；

3.3劈刀：

配套标准Φ1.6×

9.5或Φ1.6×

11.1，焊接端20°

或30°

锥体，品牌有gaiser、SPT、K&

S等；

3.4焊接时间：

一焊时间5-150ms；

二焊时间5-100ms；

3.5瞄准时间：

12档，可调，5-150ms；

3.6焊接功率：

低档0-1W，高档0-3W；

功率输出四通道；

3.7照明灯控制：

亮度连续可调；

3.8焊接温度：

室温-400℃，微电脑PID数控系统，精度±

5℃

3.9烧球控制：

烧球直径为线径1.5-5倍，负电子打火成球，设有烧球不成功自动报警功能；

烧球时间5-100ms，烧球电流8-20mA；

3.10焊接压力：

35-180g，一、二焊点分别可调；

3.11弧形控制：

五种，低弧形、普通弧形、深杯弧形、食人鱼弧形、大功率弧形等，每种又分别可调多种弧形；

3.12跳线方向：

单左跳线、单右跳线、双向跳线，分别可调；

3.13尾丝控制：

0-1.5mm，注意焊接时不可调为0；

3.14工作台控制：

自动过片和手动过片（禁止过片），过单片和双片，设有焊接过程禁止过片保护功能：

过片时间130ms；

3.15焊接高度：

5-7mm；

3.16焊接跨度：

自动跨度0-4.5mm，手动最大范围0-20mm；

3.17视觉系统：

15倍、30倍两档立体显微镜；

3.18外形尺寸：

46×

55×

70cm；

3.19机器重量：

30Kg；

3.20使用环境要求：

温度20-29℃，相对湿度f≤70%，放置机器的工作台面牢固，附近无振动干扰，车间清洁无尘；

超声波金丝球焊机功能表

新增功能

连续全自动焊接功能：

连续半自动焊接功能：

多种弧形选择：

半自动二焊自动瞄点功能：

通用功能

劈刀超声测试功能：

超声波焊接功率四道输出：

二焊点补球功能：

左右线一焊点功率调整：

自动跳线：

左右双向焊接时，左线焊接完成后劈刀可直接跳到右线的一焊点上方，减少瞄准时间，保护左线不被碰倒，提高焊接效率

自动参数记忆：

单双过片选择：

连续过片功能：

过片保护功能：

第二章焊机部件介绍与安装指南

一、焊机部件

全机系统由主机和焊接工作台两部分组成，其中工作台固定在主机的滑板上即可正常操作使用；

1.1主机主要有以下几部分组成：

1.1.1底座部分：

固定和连接其他部件、电路板等，包括底座、后盖；

1.1.2操纵部分：

控制焊接位置，实现焊接过程，包括位移部件、操纵盒部件、左右控制面板、电路板部分等；

其中电路板主要包括主板、超声板、温控板、打火板等；

1.1.3焊接部分：

控制金线的送出、焊接的完成，包括放线部件、箱体部件、焊头部件等；

1.1.4视觉部分：

观察焊接整个过程，实现焊接，包括立体显微镜和照明灯；

1.2.工作台：

固定和加热焊接材料，实现焊接过程；

主机标准配置为普通发光二极管焊接用工作台，可焊接2002、2003、2004等支架；

可根据客户提供特殊管脚支架，配置特殊工作台；

二、安装指南

2.1主机安装：

将包装打开后，将主机和其他散装部件取出，放置在适当高度的稳固工作台面上即可，挪动前后距离，使之适合操作人员操作；

2.2将放线部分、操纵盒、照明灯头、显微镜泡沫盒、工作台等包装拆开，准备下步安装；

2.3放线部分安装：

将放线部分固定在箱体上方相应位置，螺丝必须拧紧；

取出导丝玻璃管，插入放线部分中央孔内适当距离；

取出丝筒罩，盖在放线部分线筒座板上；

2.3底座滑板安装：

将绑在照明灯管上的小封口袋取下，取出两个钢球，放置在滑板和底座之间的钢球垫上，并将操纵盒最大范围的圆周摇动几下，保证钢球润滑脂在钢球垫上均匀铺开；

2.4工作台安装：

将工作台取出放置在位移滑板上，前后移动到合适位置，并用M5×

16内六角螺钉锁紧固定好；

2.5左右托板安装：

将左右托板取出，光亮面朝上，长端朝外，用M4×

10沉头螺钉固定在底座左右边沿上；

2.6显微镜安装：

取出显微镜支架，拧下支架连接轴下端的螺母，将轴插入机器左上方连接块的转孔内，保证连接块上下面各有一个白色塑料垫圈，并锁紧刚拆下的螺母；

将显微镜下端插入支架框内，并带紧右侧的螺钉；

调节好显微镜位置后，将所有螺钉和螺母再次检查并锁紧；

2.7劈刀的安装：

将劈刀锥端朝下，圆端朝上插入变幅杆劈刀孔，劈刀上端与变幅杆孔上边平齐，将劈刀螺钉旋入并锁紧；

拧螺钉时必须要左手用镊子背部顶住变幅杆头部左侧，要求左、右手用力均衡，保证不能顶歪变幅杆，无论拆装劈刀，都必须如此操作，否则将导致连接变幅杆的八孔弹片变形，机器出现不可修复故障；

劈刀螺钉的拧紧力度要求适当，力小则劈刀夹不紧，超声功率输出无法达到最佳值，易出现焊点不良；

力大则易拧裂劈刀螺钉或夹伤劈刀，若将劈刀螺钉拧断在变幅杆孔内则会造成变幅杆报废。

拧紧后，按左面板下方上的“超声测试”按键，在标准配置劈刀安装良好的情况下，上方“超声输出”指示光柱应达到或超过第11段，即显示红色指示，则表明劈刀螺钉拧紧、安装到位。

2.8金线的安装：

先取下放线部分的压丝玻璃片，然后将导丝环、导丝玻璃管至过线轴承、线夹夹丝片、劈刀等整个金线经过的路径全部用酒精棉球擦拭一遍，保证清洁；

然后根据金线轴端面指示，将金线卷按方向放置在托丝板座上，套上导丝环，取出开始端，依次经过导丝环、导丝玻璃管、托丝片（注意金线经过托丝片上下各两个小轴之间）、摆杆过丝孔、过线轴承孔、线夹夹丝片、劈刀孔等，劈刀下端留出金线2-3mm；

将压丝玻璃片小心的压住金线放置在托丝片上，调节塑料螺钉，使压紧力适当；

调节打火电流和时间到适当大小，调整打火针适当位置，按“手动”烧球键，烧出金球，准备好打线工序。

第三章焊机操作及调整说明

一、操作及调整部件

操作部件主要是操纵盒，控制焊接整个过程的动作；

调整部件主要是左右面板，通过调节面板上的控制开关、旋钮、按键等，对焊接整个过程中的焊接参数进行调整，以达到最佳的焊接质量；

此外还有位于位移罩上的单双过片控制开关、工作台报警板插头等。

1.1操纵盒：

焊机的整个操作过程基本由操纵盒完成，其属于操作核心部件；

通过控制操纵盒位置，使焊接材料与劈刀精确定位，并通过控制各个按键、按钮、开关等，实现焊机的连续操作；

操纵盒的控制开关包括主操作键、线夹/功能控制键、自动控制开关、连续控制开关、手动过片按钮等，其他还包括精密U5轴承，如图所示：

（1）主操作键：

焊机的主要操作按键，控制焊接时的基本动作；

（2）线夹/功能控制键：

线夹的张开闭合、清零操作、弧形选择、补球选择、半自动二焊自动瞄点选择等控制；

（3）自动控制开关Ka：

由操作员至焊机方向，分为自动、手动、半自动三个工作模式；

（4）精密U5轴承：

连接底座滑板，控制焊接材料与劈刀的精确定位；

（5）连续控制开关Kb：

由左至右方向，分为非连续、连续半自动、连续全自动三个工作模式；

（6）手动过片按钮：

控制工作台的过片动作，按一次过片一次，若按住不放则连续过片；

操纵盒

1.2左右面板

左面板上装有焊接时间、瞄准时间、超声功率输出、照明灯等调节旋钮，复位、超声测试按键，一焊、二焊、超声输出等指示灯，还有焊接电源开关和工作台控制插座等，方便调节和控制，如图所示：

（1）“复位”按键：

焊机复位和清零控制按键；

按一次，焊机所有动作部件全部恢复到初始位置；

清零需要配合“线夹/功能控制键”使用；

（2）“超声输出”指示：

显示为0-12格光柱条，其中11、12显示为红色；

表示焊接时或超声测试时超声波输出功率的大小；

（3）“一焊”指示灯：

表示焊机的工作状态，灯亮表示处于一焊状态；

在开机后、清除机器记忆的数据后、以及检测焊接面的高度后，机器的指示灯停在一焊位置，此时“一焊”指示灯亮；

（4）“二焊”指示灯：

表示焊机的工作状态，灯亮表示处于二焊状态；

（5）“一焊焊接时间”旋钮：

0-10格调节范围，控制一焊超声和压力输出时间的长短；

（6）“二焊焊接时间”旋钮：

0-10格调节范围，控制二焊超声和压力输出时间的长短；

（7）“一焊瞄准时间”旋钮：

1-12档位调节，在连续自动状态焊接时控制左向焊线的一焊点的瞄准时间；

（8）“二焊瞄准时间”旋钮：

1-12档位调节，在连续自动或连续半自动状态焊接时控制右向焊线的一焊点的瞄准时间；

（9）“芯片焊接功率”旋钮：

0-10格调节范围，调节一焊点焊接时的超声输出功率，此时绝大部分焊点在芯片上；

（10）“补球焊接功率”旋钮：

0-10格调节范围，调节二焊点补球时金球的超声输出功率；

（11）“右焊接功率”旋钮：

0-10格调节范围，调节右向焊线二焊点的超声输出功率；

（12）“左焊接功率”旋钮：

0-10格调节范围，调节左向焊线二焊点的超声输出功率；

（13）“超声测试”按键：

检测焊机超声功率输出与否、劈刀正确安装与否、堵塞劈刀的清洗等；

（14）“照明灯”旋钮：

调节照明灯的亮度；

（15）“工作台”八芯插座：

工作台动作控制插座，与工作台八芯插头配合；

（16）“工作台”五芯插座：

工作台加热控制插座，与工作台五芯插头配合；

（17）“电源”开关：

焊机的电源开关，本身具有指示灯，灯亮表示电源已经打开；

左面板

右面板上装有温度控制、烧球控制、压力控制、弧形选择、功能设定与参数调整等控制开关、调节旋钮、指示灯，方便调节和控制，如图所示：

（18）“温度”控制区：

上方红色显示屏为工作台焊接区域温度、设定温度、加热与否等显示；

“工作/暂停/设定”三挡转换开关分别表示工作时温度、暂停时实际温度、设定温度；

“工作”状态表示工作台设定好温度后，加热状态到恒温状态，显示屏显示实际温度，右下角如有红点显示表示正在加热；

“暂停”状态表示工作台处于断电冷却状态，温度显示屏显示工作台实际温度；

“设定”状态时，旋转“调整”旋钮可设定焊接所需的温度，温度显示屏显示设定实时温度，此时工作台处于未通电不加热状态；

（19）“烧球”控制区：

上方为“烧球”指示灯，打火烧球时指示灯亮；

“时间”、“电流”旋钮调节打火烧球的时间长短、电流大小，均有0-10格调节范围；

“手动”烧球按键按一次，手动控制烧球一次，一般是在穿好金线后进行此操作；

（20）“压力”控制区：

“一压”、“二压”旋钮控制一焊点和二焊点在焊接时的施加的压力，正常焊接和补球的压力均受此控制，均有0-10格调节范围；

“测试”自复位开关扳向左侧，焊头施加“一压”压力，可以检测焊接时的一焊点压力，反之，扳向右侧则为“二压”压力；

压力大，则需要的超声波功率小，反之则大。

压力太大，易焊烂，压力太小，则不易焊上。

（21）“左线、右线”弧形、补球控制区：

“左线、右线”指示灯，表示焊接时左侧和右侧引线焊接；

“补球”指示灯表示在该向焊线时，二焊点是否补金球；

“低弧形”、“普通弧形”、“深杯弧形”、“食人鱼弧形”、“大功率弧形”指示灯分别表示在该向焊线时，引线的弧形状态；

灯亮均表示处于确定状态；

（22）“功能设定与参数调整”区：

①“单左/单右/双”转换开关Kc：

“单左”表示焊一条左向引线，无右向引线；

反之，“单右”表示焊一条右向引线，无左向引线；

“双”表示焊两条线，左右各一；

此开关需配合焊机自动和半自动焊线状态下使用；

②“尾丝/禁止/锁定”转换开关Kd：

“尾丝”表示焊头在二焊点完成动作后不上升，但抬起劈刀，变幅杆顶在尾丝螺钉处，通过旋转尾丝螺钉来调节尾丝长短，以实现对金球大小的控制；

“禁止”表示在邦定的整个循环过程中，工作台无过片动作；

“锁定”表示尾丝长短锁定不变，工作台正常过片；

③“高度/跨度/锁定”转换开关Ke：

“高度”状态表示调节瞄准高度、线弧高度等数据，“跨度”状态表示调节跨度、间距等数据，均在其相应位置和配合“调整”旋钮才能调节；

“锁定”状态表示所有相关数据均不可调节；

④“调整”旋钮：

用于高度和跨度各数据的调节

右面板

1.3位移罩

位移罩上安装有的单双过片控制开关、工作台报警板插头，如图所示：

（1）单双过片控制开关Kf：

拨向下方表示每次焊接完成后工作台自动过1片，反之，拨向上方表示过2片；

（2）工作台报警板插头：

用于与工作台报警板和焊机的连接，直接插入工作台报警板上的插座即可；

位移罩

2.焊机动作程序循环

焊机的动作程序是按照芯片设定的程序循环执行的，每次的焊接基本动作都是相同的，下面以右向引线焊接为例，说明程序循环的各个动作；

左向引线焊接只是方向不同，动作完全一致。

为方便表达，用图表对照的方式进行说明。

四、焊机的调整

4.1清除记忆数据及工作面高度检测：

在焊接参数需要进行较大幅度调整（更换差异较大的支架等）、焊机受到强干扰丢失记忆或动作不正常、长时间关机记忆丢失等情况时，焊机需要进行清零操作；

按住“线夹/功能控制键”后同时按一下“复位键”，即可清零，焊机设定好的高度、跨度、弧形设定等参数被清除、弧形设定恢复到“普通弧形”，此时操作需要重新检测焊头高度才可进行焊接动作；

焊头初始高度，即劈刀尖到焊接平面的距离，需保证在5-6mm，否则无法检测焊接高度；

以加热体平面为基本工作面，让劈刀对准加热平面，按下操纵开关，焊头架下降，劈刀碰到加热体平面后返回初始位置，即完成工作高度测试。

4.2尾丝、金球、打火针的调整

4.2.1尾丝调整：

将“尾丝/禁止/锁定”转换开关Kd拨到“尾丝”位置，焊头完成二焊点焊接后，变幅杆前端抬起，带动劈刀翘起一定高度，形成尾丝高度，此时为焊接动作程序循环状态（8），显微镜下可观察到此状态；

通过旋转“尾丝调节螺钉”，即可调整尾丝高度；

调整好后，将开关Kd拨回锁定位置，焊头即上升回复到初始位置，此时为焊接动作程序循环状态（15）；

此操作须在30秒内完成，否则焊头将自动回复到初始位置；

注意：

尾丝长度不能调至零。

即限位螺钉不能紧逼换能器座，否则劈刀不能上下活动，焊头检测不到焊点位置，使机器动作异常。

4.2.2金球调整：

金球的大小由尾丝长短、打火时间和电流同时控制的，尾丝越长、打火时间和电流越大，得到的金球越大，反之越小；

三者配合将得到合适的金球大小；

注意:

根据所需金球的大小调节时间、电流。

金球同样大小的情况下，时间长、电流小的金球比时间短、电流大的金球球度好，且表面细腻。

4.2.3焊头初始高度及打火针调整：

打火针的位置将决定烧球质量

⑴在调节焊头初始高度之前需先确定打火针高度，打火针尖端与焊接面（加热体上平面）距离在5~6mm为宜，小于5mm时视为非法高度，清零后不予检测，太低容易向工作台放电打火；

太高会与换能器相碰，并且影响速度。

打火针尖端距劈刀侧壁为0.3~0.5mm。

⑵调好打火针高度后即可调整焊头初始高度：

调整箱体上的Z轴挡光板高度（参见图6）可改变焊头初始高度，Z轴挡光板越高，焊头初始高度越低，反之则越高。

正确的初始高度应是：

劈刀尖端比打火针尖端水平高出0.2-0.8mm。

4.3高度调整

在焊头停留在瞄准高度、拱丝高度时，将“高度/跨度/锁定”转换开关Ke拨到“高度”位置，然后旋转“调整”旋钮，焊头会上下移动，调整到合适位置后，将Ke拨回到“锁定”位置，所调整的高度数据即可被保存记忆；

4.4跨度和二焊点跨距的调整

在焊头停留在二焊点上方时，将“高度/跨度/锁定”转换开关Ke拨到“跨度”位置，然后旋转“调整”旋钮，位移会带动支架左右移动，调整到合适位置后，将Ke拨回到“锁定”位置，所调整的跨度数据即可被保存记忆；

在双向焊接时，左线焊完后，停留在右线一焊点瞄准点位置时，将“高度/跨度/锁定”转换开关Ke拨到“跨度”位置，然后旋转“调整”旋钮，位移会带动支架左右移动，调整到合适位置（劈刀瞄准右线一焊点）后，将Ke拨回到“锁定”位置，所调整的调距数据即可被保存记忆；

调节跨度时，需选一个管芯位置装得比较正确的支架。

因为二焊焊点在劈刀的左侧，故劈刀位置应在二焊脚偏右些，如图所示：

4.5弧形和补球调整（见图1所示）

当金丝过硬、较粗、不需太大弧度时，可拔下电磁铁接口板插头使推丝板不动作。

要高度重视过丝通道的清洁工作，一般每生产2K~5K要用酒精对导丝管、压丝板、托丝板、导丝环、导丝板（宝石孔）、线夹、劈刀等过丝通道进行清洁一次。

如过丝通道太脏，则易出现低弧、甩丝、伤丝、堵劈刀等现象。

4.5.1弧形的选择：

焊机默认的弧形为“普通弧形”；

按住“主操作键”不放，劈刀停一焊