引線鍵合系統(tǒng)設計理論與關鍵技術.pdf

1、本研究以開發(fā)面向引線鍵合的高速、高精密定位平臺為目標，系統(tǒng)深入的研究了三自由度高速、高精度定位平臺的結構設計、動力學建模、高頻超聲換能器優(yōu)化設計以及相應的匹配電路等關鍵技術，并研制了引線鍵合精密定位平臺樣機。主要研究內容如下： ⑴設計了一種基于音圈電機直接驅動、新型彈性解耦的三自由度高速、高精度引線鍵合定位平臺。利用虛擬樣機技術建立了精密定位平臺的剛-彈耦合模型，并利用定位平臺的動態(tài)響應確定了最佳的彈簧剛度及預緊力，利用有限元方

2、法對彈性鉸鏈進行了優(yōu)化設計。對引線鍵合精密定位平臺的靜、動態(tài)特性進行了實驗研究，實驗結果表明引線鍵合精密定位平臺的動態(tài)性能良好，達到了封裝平臺的設計要求。 ⑵設計了98kHz高頻超聲換能器。建立了系統(tǒng)的機電等效電路，根據一維彈性波理論推導出其縱向振動頻率方程，確定了98kH超聲換能器的初始參數(shù)。依據系統(tǒng)的諧振特性進行優(yōu)化設計，得到了其最佳結構參數(shù)。對系統(tǒng)的阻抗特性、軸向、徑向振動傳遞特性進行了測試，實驗結果表明具有良好的振動特性

3、。 ⑶基于復雜可編程邏輯器件（CPLD）技術，設計了具有頻率自動跟蹤功能的超聲換能器系統(tǒng)驅動電源。該電源具有放大、濾波、電路匹配及鎖相頻率跟蹤等功能，通過超聲換能器的振動傳遞特性實驗，驗證了驅動電源的有效性。 ⑷對引線鍵合定位平臺進行了相關實驗，對平臺進行了性能測試。結果表明，平臺定位最大位移為50mm，最大速度可達到0.5m/s；最大加速度可達到7.5g；重復定位精度可達到±2μm，滿足芯片封裝等領域的極限高速、高精度