金絲球焊線機(jī)數(shù)字控制超聲波發(fā)生器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、金絲球焊線機(jī)是超聲鍵合封裝重要設(shè)備,它采用超聲波焊線技術(shù),在壓力和超聲波能量共同作用下,產(chǎn)生超聲機(jī)械振動(dòng)并帶動(dòng)金屬絲與焊盤(pán)在接觸面處進(jìn)行摩擦,此接觸面瞬間產(chǎn)生高溫,使金屬絲與晶圓之間發(fā)生原子擴(kuò)散,實(shí)現(xiàn)其原子間的連接。超聲波發(fā)生器作為金絲球焊線機(jī)設(shè)備的超聲信號(hào)源,是金絲球焊線機(jī)電動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分,其性能直接決定鍵合封裝的質(zhì)量和效率。本論文針對(duì)超聲波發(fā)生器的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,研究了數(shù)字控制超聲波發(fā)生器的原理和控制方法,從硬件電路和軟件程序兩

2、方面進(jìn)行了設(shè)計(jì),并對(duì)制作的實(shí)驗(yàn)電路板進(jìn)行了相關(guān)的硬件測(cè)試和參數(shù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分析。工作主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
　　 根據(jù)設(shè)計(jì)要求,確定了整體工作原理,并對(duì)方案進(jìn)行了比較和研究。重點(diǎn)對(duì)正弦波發(fā)生電路、濾波器的類型、功率放大器方案、換能器振動(dòng)特性、頻率自動(dòng)跟蹤電路進(jìn)行了詳細(xì)分析,為硬件電路的搭建提供依據(jù)。
　　 在硬件電路部分,設(shè)計(jì)了單片機(jī)控制電路、DDS信號(hào)產(chǎn)生電路、濾波電路、功率放大電路、信號(hào)采集電路、功率信號(hào)調(diào)整電路、超聲

3、輸出時(shí)間控制開(kāi)關(guān)電路、信號(hào)調(diào)理反饋電路、阻抗匹配電路、顯示電路、上位機(jī)通信電路、電源電路等,同時(shí)制作了實(shí)驗(yàn)電路板。
　　 在軟件程序部分,主要為下位機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了軟件設(shè)計(jì),針對(duì)系統(tǒng)軟件框架中的主要功能模塊進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì),主要包括主程序流程圖模塊、正弦波發(fā)生模塊、上位機(jī)通信模塊、串行口中斷服務(wù)模塊、功率調(diào)整模塊、超聲輸出定時(shí)模塊、調(diào)頻模塊、諧振頻率顯示模塊等。
　　 電路測(cè)試實(shí)驗(yàn)包括超聲頻率與功率測(cè)試,頻率自動(dòng)跟