Le Wedge Bonding est un processus automatisé permettant de fixer des fils de connexion entre des composants électroniques et une carte de circuit imprimé (PCB). Le processus consiste à lier un connecteur de fil à une borne du composant et à un PCB avec une combinaison de pression et d’énergie ultrasonique (U/S) ou thermosonique (T/S). Le dispositif utilisé pour alimenter le fil de connexion et transférer la pression et l’énergie aux liaisons est un composant plat en forme de coin qui donne aux liaisons leur forme caractéristique et son nom au processus. La liaison par coin utilise généralement des fils en alliage d’aluminium ou d’or et peut lier le fil d’aluminium à température ambiante avec l’énergie U/S ou le fil en alliage d’or avec l’énergie T/S. Comparé à d’autres procédés tels que le collage par billes, le collage par coin présente les inconvénients de vitesses de production inférieures et de restrictions dans la plage de flexibilité angulaire entre les liaisons de composants et de PCB.
L’une des étapes les plus importantes de la construction d’un circuit imprimé consiste à lier la pléthore de bornes de composants avec leurs points de circuit correspondants sur le substrat du circuit imprimé. Les connexions doivent être bien faites pour assurer l’intégrité du circuit ; les fils du connecteur physique doivent également être placés de manière à occuper le minimum d’espace. Tout cela est généralement effectué à une échelle presque microscopique par des machines automatisées hautement sophistiquées et précises. Le collage par coin est l’un des deux processus les plus courants pour établir ces connexions ; l’autre est la liaison à billes.
La tête de liaison dans les machines de liaison par coin est une plaque plate équipée d’un trou d’alimentation dans sa surface arrière inférieure et d’un sabot de pression en forme de coin sur le bord avant inférieur. Le fil de connexion passe par le trou à l’arrière de la plaque et est comprimé et collé avec la cale. La liaison est créée par une combinaison de pression appliquée par la semelle compensée et d’énergie ultrasonore ou thermosonique. L’énergie U/S est une concentration localisée de vibrations acoustiques à haute fréquence qui provoque une liaison permanente et est principalement utilisée pour les fils de connexion en aluminium. L’énergie T/S est une combinaison d’énergie thermique ultrasonore et conventionnelle qui lie les fils en alliage d’or.
Le processus de liaison par coin est un processus en plusieurs étapes qui commence par la descente du coin sur la borne du composant. Une fois en contact avec la pression terminale, l’énergie U/S ou T/S est appliquée pour lier le fil. La cale s’élève alors jusqu’à une hauteur prédéterminée et revient à la position de la borne PCB. Ce mouvement de levage et de retrait simultané tire suffisamment de fil à travers la cale pour former une boucle ou une arche de fil appropriée entre le composant et le PCB. La cale descend alors et lie le connecteur au PCB.
Une fois la liaison PCB terminée, la cale se soulève et coupe simultanément le fil avant de passer à l’ensemble de bornes suivant. La liaison par coin est un peu plus lente que le processus alternatif de liaison par bille et ne peut généralement relier que des connecteurs qui se déplacent en ligne droite entre les composants et les bornes PCB. Il produit cependant une empreinte de liaison plus petite et convient donc pour la liaison de bornes rapprochées.