熱超聲鍵合機功放與換能系統(tǒng)電學特性的實驗研究.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、研究內容如下： 1．開發(fā)了基于LabVlEW軟件平臺的數據采集系統(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導納和速度電壓導納幅值；研究了數據處理方法，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)加載電壓與響應速度之間的相位差，從而得到系統(tǒng)的電學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據采集功能和直接數

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)的結論。在此基礎上，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，求出了參數模型的頻率特性，進而求得傳遞函數。 3．根據壓電換能系統(tǒng)等效電路模型，以及求取模型參數的導納圓

4、法，用建立起來的導納測試系統(tǒng)，測量了不同加載電壓下?lián)Q能系統(tǒng)的電學特性曲線，利用導納圓法求得系統(tǒng)的各項參數，分析了系統(tǒng)電學導納特性，得出了加載電壓影響換能系統(tǒng)電學導納特性的規(guī)律；測量了不同環(huán)境溫度下?lián)Q能系統(tǒng)的電學導納曲線，得出環(huán)境溫度影響換能系統(tǒng)電學導納特性的規(guī)律，指出換能系統(tǒng)等效電路參數比較穩(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導納特性和機械導納特性，擬合得到系統(tǒng)的等效電路模型參數，得出連接松緊度影響換能系統(tǒng)