本文關(guān)鍵詞：用于全自動引線鍵合設(shè)備的壓電陶瓷線夾研究與設(shè)計　出處：《山東理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：在集成電路芯片與外部引線的連接方式中,引線鍵合技術(shù)是目前最廣泛使用的技術(shù)之一。全自動引線鍵合機是半導(dǎo)體封裝中一個關(guān)鍵的設(shè)備,如今我們生活中,不管是生活常用電子產(chǎn)品還是工業(yè)制造電子設(shè)備,體積都有越來越小的趨勢,因此對全自動引線鍵合機鍵合的速度和精度提出了更高的要求,帶來了更大的挑戰(zhàn)。而引線線夾是引線鍵合設(shè)備中控制引線傳送的關(guān)鍵部件之一。線夾的運動速度和張合量大小是影響線弧一致性的關(guān)鍵因素之一,并且也直接影響半導(dǎo)體芯片的鍵合質(zhì)量和鍵合的效率。本文從分析現(xiàn)在市場上存在的不同驅(qū)動類型的線夾,選擇了壓電式驅(qū)動線夾�，F(xiàn)在國內(nèi)線夾主要使用的是壓電疊層式線夾,在對比疊層壓電陶瓷片和壓電雙晶片的優(yōu)缺點后,選擇了目前很少被研究的壓電雙晶片型線夾。主要的研究工作如下:1)分析壓電陶瓷的一些基本特性以及一些重要的材料參數(shù),根據(jù)引線線夾工作環(huán)境和要求,選擇合適的壓電致動器結(jié)構(gòu)以及相適應(yīng)的壓電材料。根據(jù)選擇的壓電雙晶片式致動器,確定恰當(dāng)?shù)恼駝幽Ｊ�、支撐方式以及壓電雙晶片的結(jié)構(gòu)模式。2)通過對d型壓電雙晶片進(jìn)行理論分析,總結(jié)了對壓電雙晶片驅(qū)動位移、驅(qū)動力、剛度以及固有頻率的一些影響因素。主要是從壓電雙晶片長度、厚度以及寬度方面來考慮,分別分析了單個因素對驅(qū)動位移和固有頻率等重要特性的影響。3)根據(jù)線夾基本要求,設(shè)計了壓電雙晶片式的線夾致動器結(jié)構(gòu),改良了一種電氣連接方式,并且根據(jù)設(shè)計的致動器結(jié)構(gòu)相應(yīng)的設(shè)計了整個線夾裝置。此外從驅(qū)動電源的電壓放大、功率放大、RC放電回路以及外電路保護(hù)電路四個方面著手,設(shè)計了壓電雙晶片式線夾驅(qū)動板。4)利用ANSYS軟件對致動器的位移和靜態(tài)性能進(jìn)行了仿真分析,制作了壓電陶瓷驅(qū)動板、線夾致動器以及整個線夾裝置試樣,并進(jìn)行了實驗研究。仿真結(jié)果和實驗測試結(jié)果都能滿足線夾的基本使用要求,特別是對于線夾要求的驅(qū)動位移。設(shè)計的驅(qū)動板驅(qū)動壓電陶瓷也能達(dá)到使用要求。
[Abstract]:In the connection mode between IC chip and external lead, lead bonding technology is one of the most widely used technologies at present. Automatic lead bonding machine is a key device in semiconductor packaging, and now we live in it. Both electronic products and industrial electronic equipment have a trend of becoming smaller and smaller in size, so the speed and precision of automatic lead bonding machine are required more and more. The lead clip is one of the key components in the lead bonding equipment to control the transmission of the lead. The speed of motion and the amount of tension of the clip are one of the key factors that affect the consistency of the wire arc. It also directly affects the bonding quality and bonding efficiency of semiconductor chips. Choose piezoelectric drive clamp. The main domestic clamp is the piezoelectric laminated clamp, after comparing the advantages and disadvantages of laminated piezoelectric ceramic and piezoelectric bimorph. The piezoelectric bimorph clamp, which is seldom studied at present, is selected. The main research work is as follows: 1) analyzing some basic properties and some important material parameters of piezoelectric ceramics. According to the working environment and requirements of the lead clamp, the suitable piezoelectric actuator structure and suitable piezoelectric material are selected. According to the selected piezoelectric bimorph actuator, the appropriate vibration mode is determined. Based on the theoretical analysis of d type piezoelectric bimorph, the driving displacement and driving force of piezoelectric bimorph are summarized. Some factors affecting stiffness and natural frequency are considered mainly in terms of the length, thickness and width of the piezoelectric bimorph. The influence of single factor on the driving displacement and natural frequency is analyzed. 3) according to the basic requirements of the clamp, the piezoelectric bimorph type actuator structure is designed and an electrical connection mode is improved. And according to the design of the actuator structure of the corresponding design of the entire clamp device. In addition, from the driving power supply voltage amplification, power amplifier RC discharge circuit and external circuit protection circuit four aspects. The piezoelectric bimorph clamp drive plate. 4) the displacement and static performance of the actuator are simulated and analyzed by using ANSYS software, and the piezoelectric ceramic drive plate is fabricated. The test results of the actuator and the whole device are studied. Both the simulation results and the experimental results can meet the basic requirements of the clamp. Especially for the drive displacement required by the clamp, the piezoelectric ceramic driven by the designed drive plate can also meet the requirements.
【學(xué)位授予單位】：山東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN405

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：1392948