超聲波焊頭應(yīng)具有較高的焊接強(qiáng)度和合格的表面質(zhì)量，除了焊點有明顯的擠壓凹坑和突出邊緣外，還應(yīng)注意與上聲波桿接觸的焊點的表面狀況，不允許有裂紋和局部熔化。因此，超聲波焊接形式的選擇、接頭設(shè)計和焊接參數(shù)很重要。

一、超聲波焊接的特點

1、可焊材料可用于焊接相同的金屬材料，特別是高導(dǎo)熱材料（如金、銀、銅、鋁等）的焊接。與某些難熔金屬和具有不同性能（如導(dǎo)熱性、硬度、熔點等）的異種金屬材料的焊接、金屬、非金屬、塑料等材料，以及多層箔等特殊結(jié)構(gòu)的焊接。

2、焊接不需要外部熱源，接頭不存在大孔等缺陷，不形成脆性金屬間化合物，不存在電阻焊時易出現(xiàn)的熔融金屬飛濺等問題。

3、焊縫金屬的物理機(jī)械性能不會發(fā)生宏觀變化，焊接接頭的靜載荷強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度比電阻焊接頭高，穩(wěn)定性也較好。

4、焊縫金屬表面的氧化膜或鍍層對焊接質(zhì)量影響不大，零件焊前表面處理也比較簡單。

5、形成接頭所需的電能為電阻焊的5%，且焊件變形很小。

6、無需添加任何粘結(jié)劑、填料或溶劑，具有操作簡單、焊接速度快、接頭強(qiáng)度高、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。超聲波焊接的主要缺點是功率限制，現(xiàn)有設(shè)備并與上部聲波桿接觸，焊件厚度不能太厚，接頭形式只能搭接，不能采用對接接頭。

二、超聲波焊接接頭設(shè)計

1、設(shè)計超聲波焊頭焊點時，焊點的強(qiáng)度需滿足相應(yīng)的要求，并且需要設(shè)計合理的焊點結(jié)構(gòu)，使焊點的外觀盡可能保持美觀。焊點與電路板邊緣的距離不限，焊點可以沿著邊緣放置。焊點間距可任意選擇，可重疊、重復(fù)焊接（修補(bǔ)），它們之間的距離也可以根據(jù)需要選擇。

2、為了提高焊接力，可將階梯式接口設(shè)計為階梯式焊接接口（W為板的寬度）。三角形法蘭可以使法蘭材料熔化并流入預(yù)留孔中，從而產(chǎn)生更大的剪切應(yīng)力和拉伸強(qiáng)度。這種設(shè)計還可以避免外表面出現(xiàn)焊接痕跡。

3、凹凸插件接口。被焊材料設(shè)計成凹凸形狀，帶有三角形法蘭。兩焊件之間應(yīng)有間隙，凸焊件的壁應(yīng)有相應(yīng)的傾斜度。因此，塑料部件可以很容易地組裝，同時熔融材料有空間流動而不會溢出到外面。

設(shè)計超聲波焊頭時需注意控制焊件的共振，當(dāng)超聲波發(fā)生器將超聲波振動引入焊件時，如果焊件在振動方向上的固有頻率等于或接近引入的超聲波振動的頻率，則可能引起焊件共振，往往會導(dǎo)致焊件嚴(yán)重脫離，這可能導(dǎo)致焊件疲勞斷裂。解決上述問題的一個簡單方法是改變焊件的相對位置和聲學(xué)系統(tǒng)的振動方向，或者改變焊件的固有頻率。