預緊力對超聲換能系統(tǒng)振動特性影響規(guī)律研究.pdf

1、半導體器件制造是國家各支柱產業(yè)發(fā)展的基礎,是發(fā)展國民經濟、信息與安全、民用與軍用電子產品等領域的關鍵。當前,包括單點引線與多點倒裝的超聲鍵合構成半導體器件的主要封裝形式。換能系統(tǒng)是在超聲鍵合工藝與裝備的核心執(zhí)行機構,其動力學特性直接決定鍵合質量。全篇論文以提高芯片鍵合質量為目標,主要討論了換能系統(tǒng)中PZT壓電陶瓷受一維壓應力對超聲能量傳遞效率與動力學特性的影響規(guī)律等理論與技術問題,并對鍵合工具與換能桿的連接預緊力對換能系統(tǒng)動力學特性影響

2、進行了分析。本文通過用有限元分析軟件ANSYS對換能器進行有限元建模,仿真得到換能系統(tǒng)的振動模態(tài)和換能系統(tǒng)諧響應與時間歷程的響應曲線,并利用阻抗測試儀、多普勒測速儀驗證有限元分析的結果。本文的研究工作主要集中在:
　　 1.論述了當前換能器的發(fā)展情況以及其存在的問題,查閱大量文獻資料,對壓電陶瓷PZT的非線性力電耦合特性進行了描述,壓電陶瓷在一維壓應力的作用下的本構特征參數(shù)變化規(guī)律是本文進行有限元分析的基礎。
　　 2.

3、利用有限元分析軟件ANSYS建立換能系統(tǒng)的有限元模型,研究換能系統(tǒng)的模態(tài)與響應動力學特性。在概括壓電材料結構有限元方法的理論基礎上,利用有限單元法構建[壓電陶瓷-過渡段-變幅桿-鍵合工具-界面]整個系統(tǒng)的動力學仿真模型,研究系統(tǒng)固有振動特性與響應行為,仿真計算獲得換能系統(tǒng)的工作主模態(tài)。
　　 3.分析后蓋板預緊力、劈刀與變幅桿連接預緊力對超聲換能器振動模態(tài)的影響規(guī)律。
　　 4.分析劈刀與變幅桿連接預緊力對換能系統(tǒng)諧響應