粗鋁絲超聲引線鍵合強(qiáng)度在線監(jiān)測(cè)方法研究.pdf

1、粗鋁絲超聲引線鍵合強(qiáng)度對(duì)超聲功率、鍵合力、鍵合時(shí)間等因素敏感，實(shí)現(xiàn)鍵合強(qiáng)度的在線監(jiān)測(cè)對(duì)于提高鍵合可靠性具有重要的工程價(jià)值。針對(duì)當(dāng)前缺乏有效的在線鍵合強(qiáng)度預(yù)測(cè)方法的現(xiàn)狀，本文提出了通過實(shí)時(shí)在線分析換能器驅(qū)動(dòng)電流、建立電流信號(hào)與強(qiáng)度之間的關(guān)聯(lián)規(guī)律，來(lái)監(jiān)測(cè)并估計(jì)鍵合強(qiáng)度的方法。主要工作包括：
　　 ⑴基于U3000型粗鋁絲引線鍵合機(jī)，建立了粗鋁絲引線鍵合強(qiáng)度在線監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，搭建了換能器驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)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(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；比較分析了反映鍵合過程的四種信號(hào)，確定并選擇換能器驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)為超聲引線鍵合過程監(jiān)測(cè)信號(hào)；通過鍵合點(diǎn)的抗剪切試驗(yàn)，獲得了反映鍵合點(diǎn)強(qiáng)度的抗剪切力數(shù)據(jù)。
　　 ⑵分析比較了主要時(shí)頻分析方法，根據(jù)換能器驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)變化快的特點(diǎn)，選擇小波包變換和Wigner-Ville變換作為主要的信號(hào)分析方法。獲得了驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)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(gè)特征，并初步分析了上述特征與強(qiáng)度間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。
　　 ⑶建立了基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的粗鋁絲超聲引線鍵合強(qiáng)度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，針對(duì)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(qiáng)度作為輸出，采集了120組實(shí)際鍵合過程數(shù)據(jù)，對(duì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，獲得了信號(hào)特征與鍵合強(qiáng)度之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。并將上