Стабілізація зварювального зусилля в процесі ультразвукового монтажу дротяних і стрічкових виводів
To improve the quality of ultrasonic wire and ribbon bonding, the author propose a methodology for stabilizing the bonding force by compensating the rigidity of ultrasonic transducer (UST) mount in the ultrasonic / thermosonic bonding cycle. The author analyze the construction of ultrasonic technolo...
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers
2021
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/86 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Technology and design in electronic equipment |
Репозитарії
Technology and design in electronic equipment| id |
oai:tkea.com.ua:article-86 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Technology and design in electronic equipment |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2025-05-30T19:24:09Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
ультразвукова зварювальна головка зварювальне зусилля стабілізація струму в котушці ультразвуковий перетворювач підвіска плоскопаралельні пластини |
| spellingShingle |
ультразвукова зварювальна головка зварювальне зусилля стабілізація струму в котушці ультразвуковий перетворювач підвіска плоскопаралельні пластини Petuhov, Igor Стабілізація зварювального зусилля в процесі ультразвукового монтажу дротяних і стрічкових виводів |
| topic_facet |
ultrasonic bond head bonding force current stabilization in wire coil ultrasonic transducer ultrasonic transducer mount flat-parallel plates ультразвукова зварювальна головка зварювальне зусилля стабілізація струму в котушці ультразвуковий перетворювач підвіска плоскопаралельні пластини |
| format |
Article |
| author |
Petuhov, Igor |
| author_facet |
Petuhov, Igor |
| author_sort |
Petuhov, Igor |
| title |
Стабілізація зварювального зусилля в процесі ультразвукового монтажу дротяних і стрічкових виводів |
| title_short |
Стабілізація зварювального зусилля в процесі ультразвукового монтажу дротяних і стрічкових виводів |
| title_full |
Стабілізація зварювального зусилля в процесі ультразвукового монтажу дротяних і стрічкових виводів |
| title_fullStr |
Стабілізація зварювального зусилля в процесі ультразвукового монтажу дротяних і стрічкових виводів |
| title_full_unstemmed |
Стабілізація зварювального зусилля в процесі ультразвукового монтажу дротяних і стрічкових виводів |
| title_sort |
стабілізація зварювального зусилля в процесі ультразвукового монтажу дротяних і стрічкових виводів |
| title_alt |
Stabilization of bonding force during ultrasonic wire and ribbon bonding |
| description |
To improve the quality of ultrasonic wire and ribbon bonding, the author propose a methodology for stabilizing the bonding force by compensating the rigidity of ultrasonic transducer (UST) mount in the ultrasonic / thermosonic bonding cycle. The author analyze the construction of ultrasonic technological systems and factors affecting the stability of the bonding process. The bonding force is controlled by an electromagnetic unit based on a coil in the field of a constant magnet, the force being directly proportional to the flowing current in the coil. The rigidity of ultrasonic transducer mount was compensated by the data obtained during the preliminary calibration of the change in the mount force over the entire UST overrun range. The calibration in this case is performed with no current flowing through the coil. The force value can be picked up from a digital force sensor. The force values are simultaneously compared with the digitized signal of the deformation sensor. The obtained data is stored in the memory of the wire bonder.In the bonding cycle, after the moment of contact is determined, the drive unit moves the bonding head vertically by the value of a predetermined distance of approximately one diameter of the bonding wire. This causes the movable part of the UST mount to rise and the force to increase. This increase is compensated by the automatic reduction of the current in the electromagnetic coil, which allows maintaining the preset force at the specified level. The bonding force during bonding is compensated in the same way, with the difference that the vector of force compensation changes – the force should increase with an increase in the deformation of the bonding wire. The implementation of the proposed algorithm made it possible to improve the bonding force stabilization to 20% when bonding thick wire, as well as to improve bonding quality. The proposed solution is also applicable in other technological ultrasound bonding systems, including bonding wire with the diameter of <100 microns. |
| publisher |
PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/86 |
| work_keys_str_mv |
AT petuhovigor stabilizationofbondingforceduringultrasonicwireandribbonbonding AT petuhovigor stabílízacíâzvarûvalʹnogozusillâvprocesíulʹtrazvukovogomontažudrotânihístríčkovihvivodív |
| first_indexed |
2025-09-24T17:30:22Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:30:22Z |
| _version_ |
1844167335368196096 |
| spelling |
oai:tkea.com.ua:article-862025-05-30T19:24:09Z Stabilization of bonding force during ultrasonic wire and ribbon bonding Стабілізація зварювального зусилля в процесі ультразвукового монтажу дротяних і стрічкових виводів Petuhov, Igor ultrasonic bond head bonding force current stabilization in wire coil ultrasonic transducer ultrasonic transducer mount flat-parallel plates ультразвукова зварювальна головка зварювальне зусилля стабілізація струму в котушці ультразвуковий перетворювач підвіска плоскопаралельні пластини To improve the quality of ultrasonic wire and ribbon bonding, the author propose a methodology for stabilizing the bonding force by compensating the rigidity of ultrasonic transducer (UST) mount in the ultrasonic / thermosonic bonding cycle. The author analyze the construction of ultrasonic technological systems and factors affecting the stability of the bonding process. The bonding force is controlled by an electromagnetic unit based on a coil in the field of a constant magnet, the force being directly proportional to the flowing current in the coil. The rigidity of ultrasonic transducer mount was compensated by the data obtained during the preliminary calibration of the change in the mount force over the entire UST overrun range. The calibration in this case is performed with no current flowing through the coil. The force value can be picked up from a digital force sensor. The force values are simultaneously compared with the digitized signal of the deformation sensor. The obtained data is stored in the memory of the wire bonder.In the bonding cycle, after the moment of contact is determined, the drive unit moves the bonding head vertically by the value of a predetermined distance of approximately one diameter of the bonding wire. This causes the movable part of the UST mount to rise and the force to increase. This increase is compensated by the automatic reduction of the current in the electromagnetic coil, which allows maintaining the preset force at the specified level. The bonding force during bonding is compensated in the same way, with the difference that the vector of force compensation changes – the force should increase with an increase in the deformation of the bonding wire. The implementation of the proposed algorithm made it possible to improve the bonding force stabilization to 20% when bonding thick wire, as well as to improve bonding quality. The proposed solution is also applicable in other technological ultrasound bonding systems, including bonding wire with the diameter of <100 microns. Для підвищення якості мікрозварювання дротових і стрічкових виводів запропоновано методику стабілізації зварювального зусилля шляхом компенсації пружності підвіски ультразвукового перетворювача (УЗП) у циклі ультразвукового / термозвукового монтажу виводу. Проведено аналіз побудови ультразвукових технологічних систем і факторів, що впливають на стабільність процесу мікрозварювання. Для керування зварювальним зусиллям використовується електромагнітний пристрій на основі котушки в полі постійного магніту, при цьому зусилля прямо пропорційно струму, що протікає в котушці. Для компенсації пружності підвіски використовуються дані, отримані при попередньому калібруванні зміни зусилля підвіски у всьому діапазоні перебігу УЗП. При цьому калібрування виконується за відсутності струму, що протікає через котушку. Величина зусилля може зчитуватися з цифрового датчика зусилля. Одночасно значення зусилля порівнюються з оцифрованим сигналом датчика деформації. Отримані дані зберігаються у пам'яті установки приєднання виводів. У циклі приєднання провідника після визначення моменту контактування привод переміщує зварювальну головку по вертикалі на величину заданого перебіга (близько одного діаметра приєднуваного провідника). При цьому відбувається вигин рухомої частини підвіски УЗП і збільшення навантаження, для компенсації якого автоматично зменшується струм через котушку електромагнітного навантаження, що дозволяє зберігати встановлене зусилля на заданому рівні. Аналогічно виконується компенсація зварювального зусилля при зварюванні, з тією різницею, що змінюється вектор зусилля компенсації — зусилля має збільшуватися зі збільшенням деформації провідника. Реалізація запропонованого алгоритму дозволила покращити стабілізацію зварювального зусилля до 20% при зварюванні провідників підвищеного перерізу та покращити якість зварювання. Запропоноване рішення може бути застосовано і в інших ультразвукових технологічних системах мікрозварювання, в тому числі для приєднання провідників діаметром менш ніж 100 мкм. PE "Politekhperiodika", Book and Journal Publishers 2021-03-23 Article Article Peer-reviewed Article application/pdf https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/86 Technology and design in electronic equipment; No. 1–2 (2021): Tekhnologiya i konstruirovanie v elektronnoi apparature; 49-53 Технологія та конструювання в електронній апаратурі; № 1–2 (2021): Технология и конструирование в электронной аппаратуре; 49-53 3083-6549 3083-6530 10.15222/TKEA2021.1-2 uk https://www.tkea.com.ua/index.php/journal/article/view/86/79 Copyright (c) 2021 Igor Petuhov http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ |