基于Abaqus键合机邦头的碰撞仿真分析.pdf

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1、DOh10．3969／j．issn．1009-9492．2013．07．034基于Abaqus键合机邦头的碰撞仿真分析秦林杰，唐文艳，袁清珂，禹新路(1．广东工业大学，广东广州511400；2．东莞华中科技大学制造工程研究院，广东东莞523808)摘要：应用动态非线性有限元法，按照芯片所能承受的冲击力，对焊线机邦头部分在特定速度下产生对芯片的冲击力进行了详细的介绍应用Abaqus／cAE在结构合理简化的基础上，建立了邦头结构碰撞分析的有限元模型。通过Abaqus／cAE进行了仿真计算，确定了满足安全性要求的较佳方案。关键词：键合机；碰撞仿真；非线性有限元法；邦头中图分类号：T

2、G43文献标识码：A文章编号：1009—9492(2013)07—0121一O4CrashSimulation0fWireBonderBondheadBased0nAbaqusQINLin-jie2，TANGWen-yan，YUANQing—ke，YUXin-lu(1．GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou5l1400，China；2．DG-HUSTManufacturingEngineeringinstitute，Dongguan523808，China)Abstract：Bymeaningsofthedynamiticnon-l

3、inearfiniteelementandaccordingtomaximumimpactforceoftheICchipcouldbeared，andcarriedoutadetailintroductiontotheimpactonchipbondersinaspecificspeed．Onthebasisofreasonablestructuresimplified，itcanestablishthefiniteelementmodaloftheanalysisofstructurecrash．Abaqus／CAEsimulationhascarriedouttodet

4、erminethepeferedoptiontomeetthesecurityrequirements．KeywordS-"wirebonder；crashsimulation；nonlinearfiniteelementmethod；bondhead0引言撞过程属于非线性动态接触变形问题，碰撞和冲随着我国LED行业的迅速发展，生产LED芯击载荷影响着碰撞的全过程。考虑到邦头在tk时片的机器也迅速增加，其中，全自动金丝球键合刻受到突加力为F(t)的作用，该力作用时间为机在LED行业应用已经很普遍，是LED行业封装，则根据冲量的定义”：不可缺少的设备。金丝球焊线机是利用邦定尸k

5、=limf'F(t)d￡(bonding)技术实现封装前的芯片(硅片)内部该冲量为非零有界值。通常冲击过程的历时引线焊接的高科技一体化设备。邦头(bond—极短，引人t时刻的Dirac函数可将冲击head)是焊线机的核心部分。在焊线过程中，邦量为Pk的冲击力表示成头对芯片产生的碰撞力都有一定的要求，碰撞力F(￡)=Pk6，6=(￡一t)，⋯(2)过大就会产生芯片被撞坏，撞击力过小就会出现金通过动态仿真分析后验证以下两点要求：线不能被焊上等现象。本文应用Solidworks建立了(1)芯片变形：当劈刀以一定速度碰撞芯片，焊线机邦头运动部分的三维模型，再应用Abaqus／芯片产生

6、的冲击变形有多大，是否满足规定的要求；CAE建立焊线机焊线时碰撞的有限元模型，完成(2)冲击力：在碰撞的过程中，对芯片产生碰撞仿真，为设计改进提供了重要参考依据。的最大碰撞力是否在要求范围之内。1碰撞条件2有限元模型的建立本文利用焊线机邦头运动部分在一定初速度2．1几何模型的建立条件下，研究前端劈刀对芯片产生的冲击力。碰根据具体的结构，利用Solidworks2011建立邦收稿日期：2013—01—25区二二I]