【硕士论文】金丝球焊线机数字式打火烧球系统的研究与设计.pdf

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1、摘要摘要金丝球焊线机是利用邦定(Bonding)技术实现封装前的芯片(硅片)内部引线焊接的高科技机电一体化设备。打火烧球系统是焊线机的重要组成部分。烧球的意义在于：金球增大了金丝与焊接件的接触面积，有利于焊接质量的提高。而研究高精度、高稳定、数字式打火烧球系统，成为焊线机研究的重点之一。同时，由于打火烧球系统所应用技术主要涉及DC-DC、逆变、高压打火等。而这些技术主要应用在开关电源、充电器、电子焊机等相关产品中，因此对打火烧球系统的研究具有一定的代表性和实用价值。针对打火烧球系统要求，设计以高速STCl2C系列单片

2、机为主控制器件的数字式打火烧球系统。主电路采用Buck与推挽构成的级联式电流反馈DC—DC变换器。Buck调整后的可调电压加到推挽输入电源部分，变换后得到高压。控制系统分为主控和数据采集两个部分。分别采用两个单片机，使数据采集和运算处理分开，更进一步提高了控制速度。两单片机主要实现AD转换，SPI通讯，数字PID，PWM和与上位机(焊线机主控制器)通信等功能。该系统的主要特点是：系统稳定，操作简单，系统成本低，适合应用在金丝球焊线机中和具有一定通用性。设计完成了系统的硬件和软件两部分。完成试验板的焊接调试。通过实测控

3、制输出波形和实际打火烧球试验，系统稳定可靠，达到设计要求。关键词：金丝球焊线机；打火烧球系统；BUCK；数字PID广东工业大学硕士学位论文ABSTRACTGoldballwirebondingmachineisahigh-techmechanicalandelectricalintegrationequipmenttouse(bonding)technologytoachievethepre-packagedchips(wafers)intemalleadwelding．ElectronicFlame—OffandB

4、ondedBallSystem(EFO)isanimportantpartofwirebonders．Thesignificanceoftheburningballisthatgoldenballincreasedweldingpiecesofgoldwireandthecontactareaconducivetoimprovingthequalityofwelding．Studyofhighexactitude，highstability,digitalEFOsystemforwirebondersbecomeon

5、efocusofthestudy．Atthesametime，thetechnologieswhichwereusedinEFOsystemmainlyrelatedtoDC-DC，inverter,hi曲一pressuretechnologyoffirefighting．Themainapplicationofthesetechnologiesintheswitchingpowersupply,chargers，weldersandotherrelatedelectronicproducts，SOtheEFOsys

6、temhaveacertaindegreeandofrepresentativenesspracticalvalue．AgainsttheEFOsystemdesignrequirements，thisarticleintroducesaseriesofhigh-speedmicrocomputerSTC12CdigitaldevicestocontroltheEFOsystem．ThemaincircuitwascomposedofBuckandpush-pullcurrent··feedbackDC--DCcon

7、verter．Buckadjustedtovoltage，andthenaddtomputsupplyofthepush-pull，lastadjustableofhighpressureaftertransformation．Mastercontrolsystemanddataacquisitionsystemisdividedintotwoparts．Usingtwomicrocomputers，SOthatdataacquisitionandprocessingwereseparated，thusthespee

8、dofthesystemWasimproved．ThemainachievementoftwomicrocomputersisADconvener，SPIcommunication,digitalPID，PWMandhost(wirebondersHostController)communicationfunctions．Themainspec