超声振动在引线键合系统中的传播仿真与研究

芯片封装技术在芯片制造中占有非常重要的地位,而引线键合又占到芯片封装的90%以上.对热超声引线键合系统进行介绍,描述了引线键合系统各部分常用的计算理论基础,采用ANSYS9.0有限元软件建立了63kHz热超声引线键合换能器的有限元模型,计算得到了63kHz引线键合换能器在工作频率附近的模态,通过阻抗测试和振动测试,证实引线键合换能系统在工作时,工作模态和非工作模态都被激发,验证了有限元模态分析的正确性,也证明了有限元方法在引线键合系统分析过程中是有效的.     

压电执行器的非对称动态迟滞特性建模研究

传统Bouc-Wen模型难以精确表征压电执行器固有非对称率相关动态迟滞非线性,因此提出一种广义Bouc-Wen(GBW)迟滞模型用于精确表征压电执行器的迟滞非线性。首先,基于传统Bouc-Wen迟滞模型引入两项非对称项和二阶IIR滤波器表征压电执行器非对称迟滞及高频相位滞后特性,进一步分析了模型参数值与频率变化规律并确定了模型的率相关参数。然后,搭建了基于NI CompactRIO测控系统的压电执行器精密定位实验平台,通过粒子群优化算法完成GBW模型的参数辨识,并对提出的GBW模型进行实验验证。实验结果表明,对于变频率正弦激励信号,GBW模型的最大误差为0.190 6μm,均方根误差为0.043 1μm仅占压电执行器位移行程的0.65%,相较于传统Bouc-Wen(CBW)模型及改进Bouc-Wen(EBW)模型分别下降了82.07%和62.10%。对比CBW模型和EBW模型,所提出的GBW模型精度和宽频性能均有显著提升,并且解析逆模型存在易于控制器设计,有助于实现压电执行器在超精密仪器设备中宽频、高速精密定位。     

超声换能器接触界面的非线性谐波

超声波在换能器中的非线性不仅引起劈刀振动的混乱而且导致芯片键合的失效,本文建立了超声波在接触界面传播的模型,并进行了数学仿真,最后在试验平台上采用多普勒测振仪测量了不同接触界面压力条件下的劈刀的振动波形,用剪切强度测试仪测试了键合强度。波形的畸变和高次谐波的产生是由于接触界面层的非线性引起的,为了保证键合强度应该将变幅杆和劈刀之间的拧紧力矩设定在一个合适的范围内,使接触界面层材料的二阶非线性系数最小。可以通过检测劈刀的高次谐波来反映超声键合的强度。     

混凝土泵臂架运动的优化

本文通过对水泥混凝土泵车臂架机构进行了运动学分析,运用智能登山算法对臂架运动的路径进行优化,使臂架运动过程中的振动减小到最低程度,用模拟的施工环境进行仿真。     

SB2500C和MC-330沥青混合料转运车

沥青混合料在生产、运输和铺筑过程中易出现材料离析和温度离析,解决材料离析和温度离析问题的一个有效手段是改进摊铺的工艺流程,在原来的工艺流程中增加转运车,即由自卸车—摊铺机—压路机改为自卸车—转运车—摊铺机—压路机。1两种转运车的基本结构1·1SB2500C沥青混合料转运车图1是Roadtec公司的SB2500C转运车的外形图。SB2500C转运车的工作装置由进料部分、搅拌部分和出料部分三部分组成。进料部分包括接料斗和进料皮带,它在运输状态下可以抬高,以避免与地面的碰撞,保护转运车。搅拌部分包括变节距螺旋搅拌器和储料仓,这部分是转…     

超声波在换能器接触界面传播的特性研究

在研究超声换能系统的过程中发现,系统存在非线性特性.引起超声波非线性的主要因素是换能器子结构接触界面上传递的不连续造成的.该文对超声波在超声键合换能器中的传播为研究对象,建立了超声波在单一均质材料和两种材料接触界面传递的一维数学模型,并采用机械动力学软件进行了仿真,推导出界面预紧力和超声波传播的关系,并试验测试了超声换能器在不同预紧力条件下,换能器换能杆末端振动速度和键合强度的变化规律.为超声键合换能器系统的设计、安装和维护提供了可靠依据.     

工程机械最佳维修时间的确定

本文通过研究工程机械零部件的故障规律,介绍了一种介于正常和故障状态之间的状态——半故障状态,对工程机械的零部件的状态值用数字表示,用最小维修费用的原则,分析得出工程机械零部件的最佳维修时间为零部件状态值为0.5,这对工程机械的状态检测有重大的意义。     

基于控制论的沥青混凝土路面施工工艺研究

从控制论的角度出发,研究了我国高等级公路路面的主要类型--沥青混凝土路面的施工,把整个沥青混凝土路面施工过程看作是一个沥青混凝土路面自动生产线,分析了该生产线中各个控制环节影响路面质量的主要因素,针对该生产线中的各个控制环节进行研究,指出了各控制环节应特别关注的问题.     

超声键合系统接触界面非线性振动

为了提高超声键合换能系统的键合强度,降低换能系统的非线性振动,提高芯片键合的稳定性,本文从超声波在超声键合系统中的传播出发,建立了超声波在接触界面处传播的微观模型.当静应力较小时,由于动应力的作用,动应力幅度大于静应力,两种材料接触界面会发生分离,使输出的超声波不完整,材料内部质点振动位移较小;当静应力逐渐增大时,材料进入弹性变形阶段,输出的超声波波形与输入的超声波的波形一致,质点的振动位移最大;当静应力太大时,材料进入塑性变形区域,由于动应力的加载与卸载,应力与应变存在迟滞性,材料内部存在残余应力与残余应变,材料出现硬化现象,使输出超声波波形发生畸变,材料内部质点的振动位移减小.在倒装键合平台上进行了该模型的键合试验,使用多普勒测振仪,测量得到劈刀末端的振动速度,键合完成后测试了芯片键合强度.试验结果证明了该模型的正确性.