Η συγκόλληση σφήνας είναι μια αυτοματοποιημένη διαδικασία σύνδεσης καλωδίων σύνδεσης μεταξύ ηλεκτρονικών εξαρτημάτων και πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος (PCB). Η διαδικασία συνεπάγεται τη σύνδεση ενός συνδετήρα καλωδίου σε έναν ακροδέκτη στο εξάρτημα και σε ένα PCB με συνδυασμό πίεσης και ενέργειας είτε υπερήχων (U/S) είτε θερμοηχητικής (T/S). Η συσκευή που χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία του καλωδίου σύνδεσης και τη μεταφορά της πίεσης και της ενέργειας στους δεσμούς είναι ένα επίπεδο, σφηνοειδή εξάρτημα που δίνει στους δεσμούς το χαρακτηριστικό τους σχήμα και στη διαδικασία το όνομά της. Η σφηνοειδής συγκόλληση χρησιμοποιεί συνήθως σύρματα από αλουμίνιο ή κράμα χρυσού και μπορεί να συνδέσει το σύρμα αλουμινίου σε θερμοκρασία δωματίου με ενέργεια U/S ή το σύρμα από κράμα χρυσού με ενέργεια T/S. Σε σύγκριση με άλλες διαδικασίες όπως η συγκόλληση με σφήνα, η συγκόλληση με σφήνα έχει τα μειονεκτήματα των χαμηλότερων ταχυτήτων παραγωγής και περιορισμών στο εύρος της γωνιακής ευελιξίας μεταξύ των δεσμών εξαρτημάτων και PCB.
Ένα από τα πιο σημαντικά στάδια της κατασκευής PCB είναι η σύνδεση της πληθώρας των τερματικών εξαρτημάτων με τα αντίστοιχα σημεία κυκλώματος στο υπόστρωμα PCB. Οι συνδέσεις πρέπει να γίνονται καλά για να διασφαλίζεται η ακεραιότητα του κυκλώματος. Τα φυσικά καλώδια σύνδεσης πρέπει επίσης να τοποθετηθούν με τέτοιο τρόπο ώστε να καταλαμβάνουν τον ελάχιστο χώρο. Όλα αυτά συνήθως εκτελούνται σε σχεδόν μικροσκοπική κλίμακα από εξαιρετικά εξελιγμένα και ακριβή αυτοματοποιημένα μηχανήματα. Η σφηνοειδής συγκόλληση είναι μία από τις δύο πιο κοινές διαδικασίες για την πραγματοποίηση αυτών των συνδέσεων. το άλλο είναι το δέσιμο μπάλας.
Η κεφαλή συγκόλλησης στις μηχανές συγκόλλησης σφήνας είναι μια επίπεδη πλάκα εξοπλισμένη με μια οπή τροφοδοσίας στην κάτω πίσω επιφάνειά της και ένα σφηνοειδές πέδιλο πίεσης στο κάτω μπροστινό άκρο. Το καλώδιο σύνδεσης τροφοδοτείται μέσω της οπής στο πίσω μέρος της πλάκας και συμπιέζεται και συγκολλάται με τη σφήνα. Ο δεσμός δημιουργείται από έναν συνδυασμό πίεσης που ασκείται από το παπούτσι σφήνας και είτε υπερηχητική είτε θερμοηχητική ενέργεια. Η ενέργεια U/S είναι μια τοπική συγκέντρωση ακουστικών δονήσεων υψηλής συχνότητας που προκαλεί μόνιμο δεσμό και χρησιμοποιείται κυρίως για καλώδια σύνδεσης αλουμινίου. Η ενέργεια T/S είναι ένας συνδυασμός υπερηχητικής και συμβατικής θερμικής ενέργειας που συνδέει σύρματα από κράμα χρυσού.
Η διαδικασία συγκόλλησης σφήνας είναι μια διαδικασία πολλαπλών σταδίων που ξεκινά με την πτώση της σφήνας στο τερματικό του εξαρτήματος. Μόλις έρθει σε επαφή με την πίεση του τερματικού, εφαρμόζεται ενέργεια U/S ή T/S για τη συγκόλληση του σύρματος. Στη συνέχεια, η σφήνα ανυψώνεται σε ένα προκαθορισμένο ύψος και επιστρέφει στη θέση του ακροδέκτη PCB. Αυτή η ταυτόχρονη κίνηση ανύψωσης και υποχώρησης τραβά αρκετό σύρμα μέσα από τη σφήνα για να σχηματίσει έναν κατάλληλο βρόχο ή συρμάτινο τόξο μεταξύ του εξαρτήματος και του PCB. Στη συνέχεια, η σφήνα κατεβαίνει και συνδέει τον σύνδεσμο με το PCB.
Μόλις ολοκληρωθεί η σύνδεση PCB, η σφήνα ανυψώνεται και ταυτόχρονα κόβει το καλώδιο πριν προχωρήσει στο επόμενο σετ ακροδεκτών. Η σφηνοειδής συγκόλληση είναι λίγο πιο αργή από την εναλλακτική διαδικασία συγκόλλησης με μπάλα και γενικά μπορεί να κολλήσει μόνο συνδέσμους που ταξιδεύουν σε ευθεία γραμμή μεταξύ των ακροδεκτών εξαρτήματος και PCB. Ωστόσο, παράγει ένα μικρότερο «αποτύπωμα» δεσμού και επομένως είναι κατάλληλο για τη συγκόλληση ακροδεκτών σε κοντινή απόσταση.