熱超聲鍵合機功放與換能系統(tǒng)電學(xué)特性的實驗研究.pdf

1、本文工作是對TS2100型金球鍵合機實驗平臺和U3000型粗鋁線鍵合機實驗平臺進行了功放驅(qū)動與換能系統(tǒng)動態(tài)特性的實驗研究：對TS2loo型金球鍵合機的超聲功率源的功放模塊進行頻響實驗研究；對TS2100型金球鍵合機上的PZT壓電換能系統(tǒng)在不同加載電壓下的頻響實驗研究；對TS2100型金球鍵合機上的PZT壓電換能系統(tǒng)在不同環(huán)境溫度下的頻響實驗研究；對U3000型粗鋁線鍵合實驗平臺上的PZT壓電換能系統(tǒng)在不同連接松緊度下的頻響實驗研究。主要

2、研究內(nèi)容如下： 1．開發(fā)了基于LabVlEW軟件平臺的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，開發(fā)了基于激光多普勒測振儀的PZT、壓電換能系統(tǒng)導(dǎo)納測試系統(tǒng)，和對掃頻測量進程監(jiān)視軟件界面；利用求有效值方法求取電學(xué)導(dǎo)納和速度電壓導(dǎo)納幅值；研究了數(shù)據(jù)處理方法，利用Hilbert變換求出系統(tǒng)加載電壓電流之間的相位差，和系統(tǒng)加載電壓與響應(yīng)速度之間的相位差，從而得到系統(tǒng)的電學(xué)特性曲線和機電特性曲線。 2．利用激光多普勒測振儀測量軟件的數(shù)據(jù)采集功能和直接數(shù)

3、字合成器功能，對TS2100型金球鍵合機的功放電路的輸入輸出電壓進行了單點掃頻測量。實驗過程中，對于每個頻率點測量了多個不同電壓輸入下的輸入和輸出，進而分析得出該系統(tǒng)基本上是線性系統(tǒng)的結(jié)論。在此基礎(chǔ)上，得到該功放電路的幅相頻特性，并作出系統(tǒng)的Bode圖。并利用Bode圖幅頻特性上各環(huán)節(jié)的漸近線特性與相頻特性上各環(huán)節(jié)的相位特點，求出了參數(shù)模型的頻率特性，進而求得傳遞函數(shù)。 3．根據(jù)壓電換能系統(tǒng)等效電路模型，以及求取模型參數(shù)的導(dǎo)納圓

4、法，用建立起來的導(dǎo)納測試系統(tǒng)，測量了不同加載電壓下?lián)Q能系統(tǒng)的電學(xué)特性曲線，利用導(dǎo)納圓法求得系統(tǒng)的各項參數(shù)，分析了系統(tǒng)電學(xué)導(dǎo)納特性，得出了加載電壓影響換能系統(tǒng)電學(xué)導(dǎo)納特性的規(guī)律；測量了不同環(huán)境溫度下?lián)Q能系統(tǒng)的電學(xué)導(dǎo)納曲線，得出環(huán)境溫度影響換能系統(tǒng)電學(xué)導(dǎo)納特性的規(guī)律，指出換能系統(tǒng)等效電路參數(shù)比較穩(wěn)定的環(huán)境溫度范圍；測量了鍵合工具與換能桿在不同連接松緊度下的電學(xué)導(dǎo)納特性和機械導(dǎo)納特性，擬合得到系統(tǒng)的等效電路模型參數(shù)，得出連接松緊度影響換能系統(tǒng)