[发明专利]一种电子打火装置及其通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子打火装置及其通信方法，特别是涉及一种用于全自动引线键合机的电子打火装置及其通信方法。

背景技术

全自动引线键合机是采用金属丝（一般采用直径在25微米50微米之间的金线、铜线、银线或合金线）将半导体芯片焊盘与金属框架引脚连接起来，从而完成芯片“键合”后的封装工艺。此过程中半导体芯片焊盘焊接点称为第一焊点，采用球焊技术，即，将金属丝线尾烧熔成球后进行焊接，而电子打火装置即为金属丝线尾烧熔成球过程设备。

电子打火装置是基于空气击穿放电并产生电弧的原理，将“键合”过程中线尾融化成球，此过程中伴随着高压电场、空气击穿放电、电流突变的存在，从而产生强电磁干扰场。电子打火装置作为引线键合工艺中非常关键的设备，目前世界上仅有几家可提供电子打火装置的公司，而到目前为止未使用串行数据通信机制电子打火装置。

在电子打火装置中实现串行通信的难点在于：电子打火是基于“电弧放电后产生热量”实现“既将金属丝线尾烧熔成球”目的，在此过程中伴随着“击穿空气所需高电压”、“电弧放电”、“空气击穿过程中电流突变”发生，而必然发射强电磁干扰信号，形成一个强电磁干扰场。在这种环境下，串行信号极易受到干扰，电子器件易受到干扰而工作紊乱，数据的准确性和非易失性极难保障；另外，电子打火装置在微秒级的时间内完成对金属丝线尾烧熔成球整个过程的能量控制，对实时性要求极高，在这样的条件下，实时性逻辑控制与系统智能性矛盾客观存在。因此，实有必要提出一种技术手段在电子打火装置中实现串行通信。

发明内容

为克服上述现有技术存在的不足，本发明之主要目的在于提供一种电子打火装置及其通信方法，实现了在电子打火装置中实现串行通信，其可大幅度减少数据信号连接，减少电磁干扰可能传导通路，降低了数据错误几率，提高设备整体的电磁兼容性。

为达上述及其它目的，本发明提出一种电子打火装置，包括：

串行通信接口，连接上位机与中央数据处理单元，为用户提供串行通信连接接口，是用户数据信息、参数配置信息的输入接口；

中央数据处理单元，用于实现串行数据接收与发送、数据分析处理、数据存储以及串行数据到并行数据转换，并通过外设IO接口将转化后的并行数据通过并行通信机制锁存到中央逻辑控制单元；

中央逻辑控制单元，为打火过程提供实时的逻辑控制、故障检测、电流控制、电流稳定性监控及球形监控，在并行通信机制中实现并行数据锁存、对数据存储及参数分配。

进一步地，该串行通信接口采用高速光电隔离器件隔离该电子打火装置与通信接口的电气连接。

进一步地，该串行通信接口采用高频大阻抗铁氧体器件，隔离通信线路中的高频干扰信号传导。

进一步地，该并行通信机制为：

初始状态下该中央数据处理单元与该中央逻辑控制单元间的所有信号处于无效状态；

通信开始后数据使能信号data_en有效使能该中央逻辑控制单元的数据接收机制，该中央数据处理单元输送地址信号与数据信号，延迟一段时间保障信号稳定后数据设置信号data_set置于有效状态；

该中央逻辑控制单元锁存地址和数据信息，并将数据1-3位、数据4-6位、数据7-9位、数据10-12位、地址1-3位按位进行异或逻辑运算并将结果输送到bcc0- bcc2信号通路，延迟一段时间后置位data_back；

该中央数据处理单元接收到data_back信息后将本身校验结果与bcc0-bcc2进行比对，如比对成功置位data_ready，该中央逻辑控制单元接到data_ready信号后将之前锁存数据移至存储单元，并转变data_back状态，数据传送成功，所有信号恢复初始状态；如比对不成功该中央数据处理单元将所有信号恢复无效状态，该中央逻辑控制单元抛弃锁存信息，该中央数据处理单元向上位机回复错误信息。

进一步地，该中央数据处理单元与该中央逻辑控制单元的工作电源基准与电子打火回路基准地等同。

进一步地，该中央数据处理单元采用AVR微控制器，该中央逻辑控制单元采用Altera公司的可编程门电路。

进一步地，该电子打火装置应用于全自动引线键合机。

为达到上述目的，本发明还提供一种电子打火装置的通信方法，包括如下步骤：

步骤一，上位机控制器通过串行通信接口向中央数据处理单元发送参数数据信息；