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1、熱壓超聲焊接是半導(dǎo)體封裝行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù),一個(gè)焊點(diǎn)的焊接通常在20毫秒左右完成,并且要求焊點(diǎn)具有較高的一致性。傳統(tǒng)超聲焊接設(shè)備只有單一的頻率跟蹤功能,超聲振動(dòng)幅度不穩(wěn)定、響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),無(wú)法滿足半導(dǎo)體封裝行業(yè)對(duì)超聲振幅越來(lái)越高的要求。
本文從壓電式超聲換能器(以下簡(jiǎn)稱換能器)的等效電路模型出發(fā),論證了當(dāng)換能器工作在機(jī)械諧振頻率時(shí),換能器的振幅與驅(qū)動(dòng)電流有效值成正比,比例系數(shù)與匹配電感的匹配程度有關(guān),匹配程度越高,單位電流產(chǎn)生的振幅越
2、大。據(jù)此,本文提出一種獲得最優(yōu)匹配電感的實(shí)驗(yàn)方法,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。另外,本文還通過(guò)對(duì)變壓器等效電路的理論分析給出變壓器原副邊線圈等效電感的計(jì)算公式。這些工作為精確阻抗匹配提供理論和實(shí)踐依據(jù)。
由于換能器振幅與驅(qū)動(dòng)電流的正比關(guān)系,為提高振幅穩(wěn)定性和縮短振幅響應(yīng)時(shí)間,本文在傳統(tǒng)超聲發(fā)生器頻率閉環(huán)的基礎(chǔ)上增加了電流閉環(huán),并解決了頻率閉環(huán)控制和電流閉環(huán)控制之間相互耦合的問(wèn)題,改進(jìn)的頻率跟蹤算法也杜絕了頻率死鎖現(xiàn)象的發(fā)生
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