一种芯片外引线键合超声波电源控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于超声波电源技术领域，具体涉及一种芯片外引线键合超声波电源控制系统。
【背景技术】
[0002]随着现代集成电路的迅速发展，在半导体元件的制造技术过程中出现了许多技术难题，而引线键合是封装工艺中半导体芯片和外界连接的关键性工艺。芯片引线键合主要是指利用金属丝把集成电路(IC)芯片上的电极引线与集成电路中的底座外引线连接在一起，过去在国内外市场上常见使用热压的方法进行键合，但是效果不是很好，随着超声波技术的发展，人们逐渐发现超声波具有方向型好，穿透能力强，容易获得较为集中地声能，在密度较大的固体以及液体中传播距离远等特点，所以超声波被用于测距，探伤，B超，清洗，焊接等各个领域，现在常用的引线键合方法主要是热超声和超声方法，已逐步取代了热压键合。由于引线键合机的工艺技术涉及光学、机械以及电学控制等许多方面，受到国外的各方面技术限制，我们国家在引线键合机的设备上还没有足够的优势，在电源控制方面，设计一种稳定，功率高的超声波电源就显得极为重要。因此，现如今缺少一种结构简单、设计合理、能够手工与自动相结合的调节电路电流且频率跟踪效率高的芯片外引线键合超声波电源控制系统，能通过采样电压电流数据实时追踪频率变化并反馈给处理器，并通过保护开关电路对回路进行过流保护，有效检测超声波电源工作参数，解决超声波电源控制复杂、价格昂贵、精度低、操作复杂等冋题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种芯片外引线键合超声波电源控制系统，其设计新颖合理，结构简单，能够手工与自动相结合的调节电路电流且频率跟踪效率高，通过采样电压电流数据实时追踪频率变化并反馈给处理器，并通过保护开关电路对回路进行过流保护，实用性强，便于推广使用。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种芯片外引线键合超声波电源控制系统，其特征在于:包括微控制器模块和用于将市电交流电变换为直流电的整流放大电路，所述微控制器模块的输入端接有按键设置电路、电压采样电路和电流采样电路，所述微控制器模块的输出端接有液晶显示电路、保护开关电路、电流控制电路、脉宽调制电路和脉频调制电路，所述保护开关电路的输入端与所述整流放大电路的输出端相接，所述整流放大电路的输出端还接有斩波电路，所述电流控制电路与保护开关电路的输出端相接，所述斩波电路与电流控制电路的输出端和脉宽调制电路的输出端均相接，所述斩波电路的输出端接有与所述脉频调制电路输出端相接的逆变电路，所述逆变电路的输出端接有匹配电路，所述电压采样电路和电流采样电路的输入端均与所述匹配电路的输出端相接，所述匹配电路的输出端还接有换能器；
[0005]所述微控制器模块为ARM微处理器LPC2119 ;所述电流控制电路由电池BT1、电池BT2、三极管QlO、三极管Q11、电阻R28、电阻R29、电阻R30、电阻R31、电阻R32、电阻R33和可调电阻器组成，所述可调电阻器包括电阻器架、固定连接在电阻器架底部的杆状铁芯、固定连接在电阻器架中部并平行设置在杆状铁芯上方的导电长杆和固定连接在电阻器架顶部且N极相对设置的两个磁铁，两个磁铁通过位于导电长杆上方且与导电长杆平行的绝缘长杆连接，所述绝缘长杆上套装有管状铁芯，所述管状铁芯上缠绕有第一线圈，所述杆状铁芯上缠绕有第二线圈，所述管状铁芯上固定连接有一端朝向杆状铁芯的绝缘短杆，所述绝缘短杆朝向杆状铁芯的一端固定连接有搭接在第二线圈上的金属滑片；所述电阻R30的一端与ARM微处理器LPC2119的第21引脚相接，电阻R30的另一端与三极管QlO的基极相接，所述三极管QlO的集电极通过电阻R29与电池BTl的正极相接，电池BTl的负极输出分两路，一路与电阻R28的一端相接，另一路与第一线圈的一端a相接；电阻R28的另一端输出分三路，一路与三极管QlO的发射极相接，另一路与三极管Qll的发射极相接，第三路与电阻R33的一端相接；所述三极管Qll的基极通过电阻R31与ARM微处理器LPC2119的第22弓丨脚相接，三极管Qll的的集电极通过电阻R32与电池BT2的正极相接，电池BT2的负极输出分两路，一路与电阻R33的另一端相接，另一路与第一线圈的另一端b相接；所述导电长杆的一端DLl为电流控制电路的输入端，所述第二线圈的一端DL2为电流控制电路的输出端。
[0006]上述的一种芯片外引线键合超声波电源控制系统，其特征在于:所述整流放大电路包括变压器T2、型号为OP37的运算放大器U1、型号为OP37的运算放大器U2和型号为OP37的运算放大器U3，所述变压器T2的原边的两端Vl和V2分别与市电交流电相接，所述变压器T2的副边同名端与非极性电容Cll的一端相接，非极性电容Cll的另一端输出分三路，一路与二极管D7的阴极相接，另一路与二极管D8的阳极相接，第三路与非极性电容C14的一端相接；非极性电容C14的另一端输出分两路，一路与二极管DlO的阴极相接，另一路与二极管Dll的阳极相接；所述变压器T2的副边另一端输出分两路，一路与二极管D7的阳极相接，另一路与非极性电容C12的一端相接；非极性电容C12的另一端输出分三路，一路与二极管D8的阴极相接，另一路与二极管DlO的阳极相接，第三路与非极性电容C19的一端相接；非极性电容C19的另一端和二极管Dll的阴极的连接端通过电感L4与三极管Q7的基极相接，三极管Q7的发射极通过电阻R6接地，三极管Q7的集电极输入分两路，一路与三极管Q8的基极相接，另一路与电阻R5的一端相接；三极管Q8的发射极输出分两路，一路与电阻R8的一端相接，另一路与电阻R9的一端相接；三极管Q8的集电极输入分两路，一路与三极管Q9的基极相接，另一路与电阻R7的一端相接；三极管Q9的发射极输出分两路，一路与电阻Rll的一端相接，另一路与电阻R9的另一端相接；三极管Q9的集电极输入分三路，一路与电阻RlO的一端相接，另一路与电阻R12的一端相接，第三路与电阻R13的一端相接；电阻R5的另一端、电阻R7的另一端和电阻RlO的另一端均与5V电源输出端相接，电阻R6的另一端、电阻R8的另一端、电阻Rll的另一端和电阻R12的另一端均接地，电阻R13的另一端与运算放大器Ul的反向输入端相接，所述运算放大器Ul的同向输入端接地，运算放大器Ul的输出端分两路，一路与滑动电阻R38的一个固定端相接，另一路通过电阻R18与运算放大器U2的反向输入端相接；滑动电阻R38的另一个固定端和滑动端均与运算放大器Ul的反向输入端相接，所述运算放大器U2的同向输入端接地，运算放大器U2的输出端分两路，一路与滑动电阻R39的一个固定端相接，另一路与运算放大器U3的同向输入端相接；滑动电阻R39的另一个固定端和滑动端均与运算放大器U2的反向输入端相接，所述运算放大器U3的输出端与电阻R17的一端相接，电阻R17的另一端输出分三路，一路与非极性电容C20的一端相接，另一路与电阻R20的一端相接，第三路为整流放大电路的第一输出端KG ;非极性电容C20的另一端接地，电阻R20的另一端与电阻R21的一端相接，电阻R21的另一端为整流放大电路的第二输出端KB，所述电阻R20和电阻R21的连接端与运算放大器U3的反向输入端相接。
[0007]上述的一种芯片外引线键合超声波电源控制系统，其特征在于:所述保护开关电路由三极管Q6、电阻R3和电阻R4组成，所述三极管Q6的基极通过电阻R3与ARM微处理器LPC2119的第32引脚相接，所述三极管Q6的发射极通过电阻R4与整流放大电路的第一输出端KG相接，所述三极管Q6的集电极与电流控制电路的输入端相接。
[0008]上述的一种芯片外引线键合超声波电源控制系统，其特征在于:所述斩波电路由三极管Ql、非极性电容Cl、非极性电容C2、非极性电容C5、二极管D3、二极管D4、电阻Rl和电感LI组成，所述三极管Ql的集电极输入分四路，一路与电流控制电路的输出端相接，另一路与非极性电容Cl的一端相接，第三路与二极管D3的阴极相接，第四路与电阻Rl的一端相接；所述三极管Ql的发射极输出分四路，一路与非极性电容C2的一端相接，另一路与二极管D3的阳极相接，第三路与二极管D4的阴极相接，第四路与电感LI的一端相接；电阻Rl的另一端与非极性电容C2的另一端相接，非极性电容Cl的另一端和二极管D4的阳极均接地，非极性电容Cl的另一端和二极管D4的阳极均与整流放大电路的第二输出端KB相接，所述电感LI的另一端与非极性电容C5的一端相接，非极性电容C5的另一端接地；
[0009]所述逆变电路由绝缘栅双极型晶体管IGBTl、绝缘栅双极型晶体管IGBT2、绝缘栅双极型晶体管IGBT3、绝缘栅双极型晶体管IGBT4、电感L2、非极性电容C9和电阻R2组成，所述绝缘栅双极型晶体管IGBTl的集电极和绝缘栅双极型晶体管IGBT2的集电极均与电感LI和非极性电容C5的连接端相接，所述绝缘栅双极型晶体管IGBTl的发射极、绝缘栅双极型晶体管IGBT2的发射极、绝缘栅双极型晶体管IGBT3的集电极和绝缘栅双极型晶体管IGBT4的集电极的连接端输出分两路，一路通过电感L2与并联的非极性电容C9和电阻R2的一端相接，另一路与并联的非极性电容C9和电阻R2的另一端相接；所述绝缘栅双极型晶体管IGBT3的发射极和绝缘栅双极型晶体管IGBT4的发射极均接地；
[0010]所述匹配电路由变压器Tl、电感L3和非极性电容ClO组成，所述变压器Tl原边的两端分别与并联的非极性电容C9和电阻R2的两端相接，所述变压器Tl副边同名端与电感L3的一端相接，