技术报告:激光多普勒测振仪进行超声波振动测量(第三部分)
8.导线焊料测量程序
8.1设备配置
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XYZ磁性支架带舞台 -小野测器LV-0030 + LV-0015 + LV-0016
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大三脚架小野测器
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三脚架安装板(磁性铁板)小野测器LV-0018A
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数字示波器 (OSC) 或具有1M以上内存的等效高速存储示波器
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BNC-BNC电缆×1、探针×1 (根据机器不同有鳄鱼口-BNC电缆等)
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90°反射镜(用于测量引线框架)小野测器LV-0301
8.2设备设置
按如下所示安装设备:。
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在三脚架上安装三脚架安装板,固定带XYZ工作台的磁铁支架。
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从主机中取出LV-1800的传感器头,将其安装在磁性支架上。
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从导线接头中取出传感器的超声波发射器*的电压信号,并将其连接到OSC的CH1。
※因制造商而异。邦达手册参考 -
输入LV-1800的速度输出到OSC CH 2。
8.3传感器操作步骤
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打开电源。进行20分钟以上的热身。
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手动将毛细管移动到要测量的焊接位置。
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将激光投射到毛细管上,然后操纵镜头的焦距和微舞台,使反射率指示器稳定地处于绿色区域 (不闪烁) 。此时,请确保传感器上的“ERROR”不亮或闪烁。
※(3) 的项目是所有工作中最需要技术的部分。焊料主体与传感器的相对振动对测量结果的影响非常小,无法从毛细管的振动数据中观察到振动速度的频率成分。然而,当相对大幅波动时,例如在放置粘合剂或三脚架的地板上没有强度,难以稳定地照射激光到毛细管圆柱顶部,稳定地保持电平指示器,S/N的良好数据无法获得。作为对策,通过将光学除振台拉到三脚架下面,可以减轻振动的影响。
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毛细管上的激光焦点尽可能设置在毛细管尖端,但根据毛细管的种类,尖端可能会因负荷而弯曲,因此建议设置在开始锥化的位置。重要的是,如果每次测量都大幅改变焦点位置,则数据将不相关,因此请在XYZ阶段进行调整,使其几乎相同。
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对于频率高于 60kHz 的振动,请选择 1 m/s/V 的速度范围。*我们建议使用激光多普勒测振仪的速度输出,而非位移输出。位移输出会同时拾取来自地面的微小振动位移,而使用速度输出时,毛细管的振动速度与地面的振动速度差异显著,因此这种差异不会反映在数据中。
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HPF和LPF过滤器都处于关闭状态。
振子具有在特定频率下产生较大振动的特性 (共振频率),但频率有时会根据条件发生变化,因此在驱动振子的振荡器中设置反馈电路,进行频率控制。此外,通过放大金属喇叭传播的振动,刀具尖端的振幅在空载时约为几μm。为了实现稳定的焊接,刀具尖端的振动幅度必须稳定。因此,对直接测量刀尖振动的需求逐年增加。
8.4示波器临时设置步骤
观察实际信号,并适当调整电压范围和其他设置。测量采用数字示波器,以美国振荡波形为参考。使用单次触发来记忆激光多普勒测振仪的振动波形,然后对波形的任意部分进行放大和离线分析。
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打开电源
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只显示想要显示的波形
- CH键
- 亮起
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输入耦合为AC
- INPUT键
- AC
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设置探测阻尼比※
※查看探测器的阻尼比并设置阻尼比。
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INPUT键
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Probe
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1:1或1:10
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将电压轴灵敏度设定为最佳 (2V/div左右)
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V/DIV键
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旋转旋钮
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将触发器模式设置为单个
- MODE键
- SINGLE
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将触发器级和触发器源设置为CH 1 (约0.5 V)
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LEVEL/SOURCE键
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CH 1
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旋转旋钮
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设置触发位置 (-4 div)
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POSITION/DELEY键
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-4 div
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将存储容量设置为1M或更大
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ACQ键
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Length
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1M
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设定各接合时间的时间轴 (1 ms/div~10 ms/div) 。
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TIME/DIV旋钮
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将OSC置于等待触发状态
- START/STOP键
8.5导线焊接器测试振荡
设置完成后,尝试手动测试振荡。此时,确认LV-1800的OVER或ERROR指示灯不亮。如果OVER亮起,表示速度范围太低,或者设置不好,光量不足。观察OSC显示,如果波形在单波幅上超过10 V,则范围不合适。换成不超过10 V的微波炉。如果即使振荡也不显示数据,则可能是未按下开始按钮或触发器级别设置不正确。请重新设定触发电平,设定成能够显示US的振荡波形。
8.6 OSC分析步骤
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在任意位置放大波形
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POSITION键
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使用旋转旋钮将要放大的位置带到屏幕中心
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使用ZOOM键旋转旋钮选择放大倍率
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光谱表示
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打开SHIFT,然后按FFT键
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用Trace选择希望光谱表示的波形。
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打开FFT。
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使用光标读取每个波形 (可设置两个位置)
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CURSOR键
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打开CURSOR
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旋转旋钮
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打印出来
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COPY键
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9.参考文献
- 波多野孝:“汽车用IC的超声波焊接”超声波技术Vol.2 No.11 (’90.11)
- 浜田 邦昭 : 「超音波IC用ボンダー」 超音波テクノ Vol. 3 No. 4 (’91.4)
- 松村 勝弘 : 「IC用超音波ボールボンダ」 超音波テクノ Vol. 4 No. 2 (’92.2)