[发明专利]一种芯片引线键合定位的建模方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及芯片引线键合定位系统建模技术领域，具体涉及一种芯片引线键合定位的建模方法及系统。

背景技术

建立控制系统数学模型的方法通常是根据物理定律或化学定律直接列写系统各变量之间相互关系的动力学方程，从理论上分析、推导建立系统数学模型，因此被成为机理建模。本专利申请文件的方法是借助实验来完成建模，对系统施加激励信号，测试系统的输入和输出数据，对这些输入和输出信号进行分析和处理，求出一种数学表达式，它能较好地描述输入和输出之间的关系，该数学描述即为一种新型的、系统的数学模型。

原始方法的情况下，我们对系统的结构有一定的了解，可以推导出系统特定的数学模型，只需确定模型中未知参数即可，从而系统辨识问题被简化为参数辨识问题。从系统理论的观点来看，精确地测量出输入与输出数据以后，就能准确地判断并获得系统模型方程中的未知参数。但现有技术中的芯片引线键合定位的建模方法复杂，且精度不高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种芯片引线键合定位的建模方法及系统，以解决现有技术中建模方法复杂的问题。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种芯片引线键合定位的建模方法，包括：

步骤S1、根据X向定位平台和Y向定位平台的结构特点，分别建立X向定位平台的集中质量系统等效模型和Y向定位平台的刚弹耦合系统等效模型；

步骤S2、根据X向定位平台的集中质量系统等效模型和牛顿第二运动定律，得到X向定位平台的运动微分方程；同时，根据Y向定位平台的刚弹耦合系统等效模型和牛顿第二运动定律，得到Y向定位平台的运动微分方程；

步骤S3、根据X向定位平台的运动微分方程，得到位置环和速度环开环情况下X向定位平台的位移传递函数；同时，根据Y向定位平台的运动微分方程，得到位置环和速度环开环情况下Y向定位平台的位移传递函数；

步骤S4、根据X向定位平台的位移传递函数和Y向定位平台的位移传递函数，在MATLAB中分别建立X向定位平台的系统辨识模型和Y向定位平台的系统辨识模型；

步骤S5、采集X向定位平台的激励信号，输入到所述X向定位平台的系统辨识模型中，以确定X向定位平台的位移传递函数中的未知参数；同时，采集Y向定位平台的激励信号，输入到所述Y向定位平台的系统辨识模型中，以确定Y向定位平台的位移传递函数中的未知参数。

优选地，所述芯片引线键合定位的建模方法，还包括：

步骤S6、对所述X向定位平台的位移传递函数输入和X向定位平台相同的激励信号，以验证所述X向定位平台的位移传递函数输出的响应信号和X向定位平台的实测响应信号匹配度是否在预设范围内，若是，则判定建模成功，否则返回步骤S1；

对所述Y向定位平台的位移传递函数输入和Y向定位平台相同的激励信号，以验证所述Y向定位平台的位移传递函数输出的响应信号和Y向定位平台的实测响应信号匹配度是否在预设范围内，若是，则判定建模成功，否则返回步骤S1。

优选地，所述步骤S6中的激励信号的产生和采集借助NI公司的USB6251型号带DA输出的数据采集卡，基于Labview软件编程实现；实测响应信号借助RENISHAW EC10/ML10激光干涉仪采集并存储。

优选地，所述步骤S5具体为：

采集X向定位平台的激励信号，输入到所述X向定位平台的系统辨识模型中，利用最小二乘法确定X向定位平台的位移传递函数中的未知参数；同时，采集Y向定位平台的激励信号，输入到所述Y向定位平台的系统辨识模型中，利用最小二乘法确定Y向定位平台的位移传递函数中的未知参数。

优选地，所述步骤S2中X向定位平台的运动微分方程为：(1)，

其中，m_x为X向定位平台与Y向定位平台及其附属构件的等效质量；c_x为X向定位平台等效阻尼系数；为总的等效刚度，k_b为推力板的等效刚度，k_g为直线音圈电机的电磁刚度；F_x为直线音圈电机X向的输出力。

优选地，所述步骤S3中根据X向定位平台的运动微分方程，得到位置环和速度环开环情况下X向定位平台的位移传递函数，具体包括：

将公式F_x＝K_FI_x(2)和代入公式(1)中，整理得：β为直线音圈电机驱动器中电流闭环的反馈系数；

将公式(4)改写为标准形式：