LED(Light Emitting Diode)作为节能光源已经得到了广泛应用,LED的封装技术也在不断发展,其中热超声引线键合是目前最常用的一种封装方式。采用热超声引线键合的LED支架主要包括直插式支架和贴片式支架,直插式支架的引线键合技术与国外水平仍存在差距,如何提高其一焊和二焊的键合质量是急需解决的关键技术性问题。在实际生产中,生产芯片的厂家规模较大、管理规范,芯片电极具有较好的一致性,因此一焊比较稳定。生产支架的厂家大小不一,作为二焊焊区的支架质量参差不齐,导致二焊键合质量不好,尤其是稳定性较差。研究表明引线键合中的键合力、温度、超声等是影响二焊键合质量的关键因素,而实际中还发现LED支架和压爪也会影响二焊键合质量稳定性。本文通过有限元模拟仿真,以支架和压爪相关参数为探讨对象,对热超声引线键合二焊工艺参数进行优化设计。此研究对焊线机的设计也具有一定的指导意义。主要研究内容如下:1.国内外热超声键合的研究表明键合力、超声、温度等是二焊质量的主要影响因素。在实际中,对于直插式LED二焊键合质量,在相同条件(包括键合力、超声、温度等)下,其稳定性还明显与压爪有关。因次,本文提出了用二焊鱼尾(包括鱼尾大小、对称性)表征二焊键合质量稳定性的方法,并分析讨论压爪的夹紧力大小、方向、位置等要素对二焊质量的影响。2.引入压爪要素,简化支架为压杆或梁,将二焊过程划分为挤压阶段和超声阶段,分别建立静力学模型和动力学模型,分析发现:压爪对挤压阶段几乎没有影响;而在超声阶段,支架上端部在劈刀超声振动下会有横向的受迫载荷作用,压爪要素对二焊的鱼尾成形会产生重要影响。3.运用ANSYS软件建立二焊有限元分网格模型,运用LS-DYNA非线性动力学模块分析支架的应力分布及变形,仿真压爪的夹紧力大小、方向、高度对二焊鱼尾的影响。4.借助某公司直插式LED焊线平台,进行多组不同工艺参数对二焊鱼尾影响的实验,运用图像识别技术测量鱼尾的尺寸,再实际测量二焊拉力等指标,最后通过正交实验优化参数组合。