热超声键合高频换能系统设计与控制
| 摘要 | 第1-5页 |
| ABSTRACT | 第5-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-25页 |
| ·课题研究背及意义 | 第11-13页 |
| ·国内外研究现状 | 第13-22页 |
| ·热超声键合高频超声换能器研究现状 | 第13-15页 |
| ·热超声键合换能系统电端匹配特性研究现状 | 第15-16页 |
| ·超声信号频率合成技术研究现状 | 第16-17页 |
| ·功率超声加工换能系统动态调谐技术研究现状 | 第17-20页 |
| ·热超声键合工艺参数控制研究现状 | 第20-21页 |
| ·温度控制技术研究现状 | 第21-22页 |
| ·制约高频、超高频热超声键合技术发展的原因分析 | 第22-23页 |
| ·本文的主要研究内容 | 第23-25页 |
| 第二章 高频超声换能器柔性解耦结构设计 | 第25-41页 |
| ·引言 | 第25页 |
| ·压电陶瓷振动模式 | 第25-27页 |
| ·逆压电效应与压电方程 | 第25-27页 |
| ·压电陶瓷的振动模式 | 第27页 |
| ·压电超声换能器机电等效电路设计法 | 第27-33页 |
| ·压电陶瓷及其晶堆的机电等效电路 | 第27-29页 |
| ·变截面细长棒的机电等效电路 | 第29-31页 |
| ·柔性解耦压电换能器结构及机电等效电路 | 第31-33页 |
| ·换能器动力学优化设计与分析 | 第33-39页 |
| ·换能器有限元模型的建立 | 第34页 |
| ·单片陶瓷圆环谐振特性分析 | 第34-35页 |
| ·半波长压电振子特性分析 | 第35页 |
| ·不带法兰夹持的聚能器特性分析 | 第35-36页 |
| ·带夹持法兰的聚能器谐振特性分析 | 第36-37页 |
| ·换能器振动特性分析 | 第37-39页 |
| ·本章小结 | 第39-41页 |
| 第三章 压电超声换能器谐振特性研究 | 第41-59页 |
| ·引言 | 第41页 |
| ·压电超声换能器的等效电路模型 | 第41-42页 |
| ·热超声键合压电换能器导纳特性研究 | 第42-48页 |
| ·压电超声换能器的串联谐振频率fs | 第44页 |
| ·压电超声换能器半功率点频率f1、f2 | 第44-45页 |
| ·换能器谐振频率fr与反谐振频率fa | 第45-47页 |
| ·导纳圆中的其它特征频率 | 第47-48页 |
| ·热超声键合压电换能器电端匹配特性 | 第48-51页 |
| ·压电换能器的调谐匹配 | 第48-49页 |
| ·压电换能器的阻抗匹配 | 第49-50页 |
| ·热超声键合工艺压电换能器的调谐匹配 | 第50-51页 |
| ·引线键合压电换能器调谐理论分析 | 第51-58页 |
| ·基于电流反馈的超声换能器调谐理论分析 | 第52-53页 |
| ·基于最大功率的超声换能器调谐理论分析 | 第53-54页 |
| ·基于阻抗相位反馈技术的超声换能器调谐理论分析 | 第54-58页 |
| ·本章小结 | 第58-59页 |
| 第四章 热超声芯片键合高频换能器驱动系统设计 | 第59-87页 |
| ·引言 | 第59页 |
| ·热超声键合换能器驱动系统总体方案 | 第59-61页 |
| ·DDS超声信号生成技术原理及仿真设计 | 第61-66页 |
| ·DDS超声信号生成技术原理 | 第61-63页 |
| ·理想DDS系统的频谱特性 | 第63-64页 |
| ·DDS直接数字频率合成器仿真设计 | 第64-66页 |
| ·锁相环频率合成系统建模与仿真 | 第66-70页 |
| ·锁相环频率合成系统线性模型 | 第66-68页 |
| ·锁相环路频率合成系统仿真分析 | 第68-70页 |
| ·引线键合超声换能器驱动电源嵌入式系统硬件实现 | 第70-83页 |
| ·驱动电源最小系统及人机接口电路设计 | 第70-71页 |
| ·DDS超声信号生成器电路设计 | 第71-72页 |
| ·DDS低通滤波电路设计 | 第72-75页 |
| ·超声信号功率放大电路设计 | 第75-78页 |
| ·压电换能器电流真有效值检测电路设计 | 第78-79页 |
| ·压电换能器阻抗相位检测电路设计 | 第79-80页 |
| ·模数转换控制电路设计 | 第80-82页 |
| ·锁相环频率跟踪系统电路设计 | 第82-83页 |
| ·异步串行通信电路设计 | 第83页 |
| ·热超声键合工艺温控系统设计 | 第83-86页 |
| ·温度采集及调理电路设计 | 第83-84页 |
| ·温控单元最小系统及人机接口电路设计 | 第84页 |
| ·电加热片驱动电路设计 | 第84-85页 |
| ·温控单元数据通讯电路设计 | 第85-86页 |
| ·本章小结 | 第86-87页 |
| 第五章 热超声键合高频换能系统控制算法设计 | 第87-123页 |
| ·引言 | 第87页 |
| ·热超声芯片键合高频换能系统控制功能需求 | 第87页 |
| ·热超声键合换能系统动态调谐算法设计 | 第87-97页 |
| ·基于电流反馈技术的调谐算法设计 | 第89-92页 |
| ·基于相位反馈技术的调谐算法设计 | 第92-94页 |
| ·二分搜索调谐算法与传统锁相环路调谐性能对比 | 第94-95页 |
| ·二分搜索调谐算法的改进设计 | 第95-97页 |
| ·热超声芯片键合电加热系统控制算法设计 | 第97-112页 |
| ·热超声芯片键合电加热温升系统模型辨识 | 第98-99页 |
| ·PID温度控制器设计与仿真 | 第99-103页 |
| ·模糊自适应PID控制器设计与仿真 | 第103-111页 |
| ·基于PWM技术的电加热控制实现 | 第111-112页 |
| ·热超声芯片键合驱动系统功能模块控制 | 第112-117页 |
| ·DDS超声信号生成模块控制 | 第112-113页 |
| ·模数转换器控制 | 第113-116页 |
| ·数据通讯模块控制 | 第116-117页 |
| ·上位机虚拟仪器软件平台设计 | 第117-121页 |
| ·本章小结 | 第121-123页 |
| 第六章 热超声芯片键合高频换能器驱动系统试验研究 | 第123-137页 |
| ·引言 | 第123页 |
| ·热超声键合过程动态信号采集系统设计 | 第123-126页 |
| ·高频柔性解耦超声换能器阻抗测试 | 第126页 |
| ·热超声键合超声器驱动系统试验测试 | 第126-134页 |
| ·超声信号生成单元试验测试 | 第127页 |
| ·换能器调谐算法试验测试 | 第127-130页 |
| ·换能器电压、电流动态信号的功率谱分析 | 第130-131页 |
| ·换能器电压、电流动态信号的短时傅里叶谱分析 | 第131-132页 |
| ·换能器电压、电流动态信号的小波分析 | 第132-134页 |
| ·热超声键合工艺温度控制系统试验测试 | 第134-135页 |
| ·本章小结 | 第135-137页 |
| 第七章 全文结论 | 第137-141页 |
| ·结论 | 第137-139页 |
| ·工作展望 | 第139-141页 |
| 参考文献 | 第141-151页 |
| 参加的科研项目和完成的学术论文 | 第151-153页 |
| 致谢 | 第153页 |
