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《中南大学》 2010年
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粗铝丝超声引线键合强度在线监测方法研究

刘少华  
【摘要】: 粗铝丝超声引线键合强度对超声功率、键合力、键合时间等因素敏感,实现键合强度的在线监测对于提高键合可靠性具有重要的工程价值。针对当前缺乏有效的在线键合强度预测方法的现状,本文提出了通过实时在线分析换能器驱动电流、建立电流信号与强度之间的关联规律,来监测并估计键合强度的方法。主要工作包括: 1.基于U3000型粗铝丝引线键合机,建立了粗铝丝引线键合强度在线监测实验平台,搭建了换能器驱动电流信号传感电路,开发了基于NI数据采集卡PCI6110及LabView的超声引线键合过程信号监测系统;比较分析了反映键合过程的四种信号,确定并选择换能器驱动电流信号为超声引线键合过程监测信号;通过键合点的抗剪切试验,获得了反映键合点强度的抗剪切力数据。 2.分析比较了主要时频分析方法,根据换能器驱动电流信号变化快的特点,选择小波包变换和Wigner-Ville变换作为主要的信号分析方法。获得了驱动电流信号反映的键合过程特征,包括键合过程系统消耗的平均能量、键合过程系统消耗能量的变化程度、键合中后期的系统消耗能量的变化等12个特征,并初步分析了上述特征与强度间的关联关系。 3.建立了基于人工神经网络的粗铝丝超声引线键合强度在线监测系统,针对典型的键合条件,选择了键合过程系统消耗的平均能量、键合过程系统消耗能量的变化程度、键合中后期的系统消耗能量的变化等8种特征作为输入,键合强度作为输出,采集了120组实际键合过程数据,对人工神经网络进行训练,获得了信号特征与键合强度之间的关联关系。并将上述系统应用于U3000粗铝丝超声引线键合机,实现了键合失败的实时在线识别和键合强度的实时在线估测。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN405

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【引证文献】
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