秦彬

【摘要】本文研究了在引线键合过程中对焊接有重要影响的参数—压力，运用STC12C2052AD单片机芯片，以PID为控制技术，对压力控制系统进行设计。实验测量结果表明，系统是有效的，合理的，改善了引线键合机的键合质量和键合稳定性。

【关键词】引线键合；STC12C2052AD；PID

1.引言

引线键合（Wire Bonding）是半导体封装中的工艺环节技术之一，目的是用金属引线的两端分别与芯片和管脚焊接而形成电气连接。目前所有封装管脚的90%以上采用引线键合连接[1]。无论是封装行业多年的事实还是权威的预测都表明，引线键合在可预见的未来仍将是半导体封装尤其是低端封装内部连接的主流方式[2]。

本文针对引线键合的关键技术问题，研究了键合压力控制系统的原理及控制方法，从硬件电路和软件程序两方面进行研究和设计，运用增量式数字PID算法，完成了增量式数字PID控制程序设计。并对其进行了实验测试与分析，包括：压力电磁铁输出与压力参数设置之间的关系，焊点质量分析，确定最优焊接压力参数范围，验证了焊接压力控制系統的有效性和稳定性。

2.焊接压力控制系统硬件设计

2.1 系统硬件设计方案及工作原理

控制系统硬件部分主要由上位机、焊接压力系统控制器及通信模块等组成。焊接压力控制系统硬件框图如图2-1所示，压力控制器为图中虚线框所含模块组成。中心控制模块由STC12C2052[3]单片机及外围电路组成。

5.总结

本文分析和设计了引线键合机中的关键技术参数——焊接压力，根据引线键合动作特点以及技术参数要求进行了研究，完成了焊接压力控制系统的输入模块等的设计，运用增量式数字PID控制算法完成对焊接压力控制系统的算法设计。……