技术报告：激光多普勒测振仪第二部分）

电线焊接器具有通过测试输入驱动信号来振动刀具的功能。长时间使用的电线粘合剂可能会使振动器和喇叭累积疲劳，并开始与初始状态不同的振动。因此，更换新的振子或喇叭时，如果在使用初期记录喇叭前端的振动值，就可以根据其后喇叭前端的振动值的变化定量地进行振子或喇叭的维护。特别是，测量实际喇叭尖端和工具的振动幅度是否与驱动信号侧的强度的增加/减少成比例地增加/减少，可以说它为后续维护提供了有用的数据。另外，在引进Wire Honda或进行维护时，如果考虑将振子、喇叭或US振荡器从焊接机原厂产品更换为专业原厂产品，在比较各设备性能时，可作为有力的验证手段。

如前所述，粘合时刀具的振动通常只能通过超声波振子的电阻值变化 (阻抗) 和回波的测量结果来推断，但通过使用激光多普勒振动计，可以通过粘合过程中刀具的实际振动来验证粘合性。但是，由于激光很难跟随接合，因此无法在连续接合电线接合 (自动接合) 的情况下进行测量。使用一次性绑定功能 (手动绑定)，可以测量工具在绑定时的行为。

当工具实际压在芯片或引线框架上并测量振动时的振动时，观察到由于接触压力和美国的差异引起的幅度调制，或者由于引线框架的谐振频率而发生频率调制 (基频旁边的边带频率) 。另外，由于刀具为更换部件，需要进行更换作业，根据刀具相对于喇叭的安装位置和固定螺丝的拧紧扭矩，焊接时刀具的振幅可能会发生变化，此外，振动振幅也会根据刀具的材料和形状而变化。

在任何情况下，只有激光多普勒方法才能获得具有大变化率的测量数据。但是，必须单独设置粘合机型号和办公室等与数据获取相关的“粘合性评估标准”。因此，有必要定期获取数据并在事件发生时累积数据。

工具作为一种结构，由于其共振频率，自然具有振动模式。尤其当工具的振动频率高于 60 kHz 或 100 kHz 时，沿其长度方向多点测量数据，可以探究工具材料和形状的细微差异如何影响其振动模式。虽然人们普遍认为工具材料和形状的细微变化会影响粘合性能，但粘合性能也受工具的共振频率或振动模式以及其表面和内部的加工性能的影响。因此，激光多普勒测振仪在开发和验证新型形状和材料的工具时，可以提供宝贵的信息。

随着每个芯片的集成度的提高，引线框架也变得多引脚或细间距。引线接合时，如上所述，由于受到超声波的加振，随着引线框架的引脚变窄，在共振现象等作用下，接合过程中引脚的振动给其他引脚带来不良影响的情况越来越多，作为引线断线、断裂等故障发生的主要原因受到关注。抑制振动的方法有两种。一种是减小激振源的振动量，使其以去除引线框架共振频率的频率振动的方法，另一种是改变引线框架侧的结构或使用减振材料等，使振动不传播的减振方法。

然而，在电线焊接器的情况下，焊接期间的振动是必不可少的，因此几乎不可能减少振动量或改变频率。因此，作为抑制振动的方法，有必要考虑通过改变引线框架的设计来抑制振动的传播。在改变结构和选择减振材料时，最佳方法可能会根据目标引线框架的材料和形状而变化，因此必须在进行振动测试时进行考虑。

在毛细管前端形成的丝端的滚珠，随着毛细管的下降，被压在芯片上形成的称为焊盘的芯片上的接合面上进行接合。然后，毛细管在拉出导线的同时移动到导线上并以相同的方式连接。之后毛细管上升，此时夹具关闭以切断电线。通过从焊枪向切割的线端施加高压放电，熔化线端并再次形成球。这时向IC焊盘的接合叫做第一接合，向导线的接合叫做第二接合。接合电线时的接合参数包括以下各项，第一项和第二项可单独设置。

在超声波键合工艺中，除少数例外情况外，迄今为止，学术分析和验证在很大程度上被忽视了。在实际生产环境中，主要的键合方法仍然基于过去的经验法则，并且在许多情况下，仅凭这些法则就能解决问题。然而，显而易见的是，未来的引线键合将面临越来越多的不确定性，例如集成电路中新材料的使用、多引脚和窄间距设计，以及引线键合机端更高的速度和频率。因此，超声波键合的学术分析和验证不仅对引线键合机制造商至关重要，对生产各种器件的器件制造商也同样重要。作为实现“智能化引线键合工艺”的第一步，我们建议使用激光多普勒测振仪进行测量。