粗鋁絲超聲引線鍵合強度在線監(jiān)測方法研究.pdf

1、粗鋁絲超聲引線鍵合強度對超聲功率、鍵合力、鍵合時間等因素敏感，實現(xiàn)鍵合強度的在線監(jiān)測對于提高鍵合可靠性具有重要的工程價值。針對當前缺乏有效的在線鍵合強度預測方法的現(xiàn)狀，本文提出了通過實時在線分析換能器驅動電流、建立電流信號與強度之間的關聯(lián)規(guī)律，來監(jiān)測并估計鍵合強度的方法。主要工作包括：
　　 ⑴基于U3000型粗鋁絲引線鍵合機，建立了粗鋁絲引線鍵合強度在線監(jiān)測實驗平臺，搭建了換能器驅動電流信號傳感電路，開發(fā)了基于NI數(shù)據(jù)采集卡P

2、CI6110及LabView的超聲引線鍵合過程信號監(jiān)測系統(tǒng)；比較分析了反映鍵合過程的四種信號，確定并選擇換能器驅動電流信號為超聲引線鍵合過程監(jiān)測信號；通過鍵合點的抗剪切試驗，獲得了反映鍵合點強度的抗剪切力數(shù)據(jù)。
　　 ⑵分析比較了主要時頻分析方法，根據(jù)換能器驅動電流信號變化快的特點，選擇小波包變換和Wigner-Ville變換作為主要的信號分析方法。獲得了驅動電流信號反映的鍵合過程特征，包括鍵合過程系統(tǒng)消耗的平均能量、鍵合過程系

3、統(tǒng)消耗能量的變化程度、鍵合中后期的系統(tǒng)消耗能量的變化等12個特征，并初步分析了上述特征與強度間的關聯(lián)關系。
　　 ⑶建立了基于人工神經網(wǎng)絡的粗鋁絲超聲引線鍵合強度在線監(jiān)測系統(tǒng)，針對典型的鍵合條件，選擇了鍵合過程系統(tǒng)消耗的平均能量、鍵合過程系統(tǒng)消耗能量的變化程度、鍵合中后期的系統(tǒng)消耗能量的變化等8種特征作為輸入，鍵合強度作為輸出，采集了120組實際鍵合過程數(shù)據(jù)，對人工神經網(wǎng)絡進行訓練，獲得了信號特征與鍵合強度之間的關聯(lián)關系。并將上