倍福文学

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第519章 铁树开花（第2页）

工作时，劈刀在声振动、压力和温度的共同作用下，将金丝焊接到芯片的铝焊盘上。

线轴和送线机构安装在机柜的右侧，昆明贵研所周工团队提供的金丝从线轴引出，经过一组精密的导轮和张力传感器，最后穿进劈刀中心的细孔。

金丝的线径25微米，比头丝还细，在灯光下闪着金色的光泽，像一根极细的蛛丝。

控制柜独立于机器主体，是一个小一号的墨绿色铁柜，里面插着吕辰等人设计的五块专用芯片。

图像预处理芯片、特征提取芯片、位置偏差计算芯片、运动控制芯片、声焊接控制芯片。

五块芯片通过背板总线连接，与上位机，一台kJ-oa“午马”

型科研计算机通过接口板通信。

上位机旁边还连着一台编程机，用于加载工艺参数。

工程师在编程机上写好焊接程序，焊点坐标、声功率、焊接时间、压力设定值，编译成机器码，打在二维卡上，插进读卡机，午马机就把参数加载到五块专用芯片的寄存器里。

整个系统，从摄像头到运动平台到键合头，从专用芯片到午马机到编程机，全是中国自己造的。

胡教授手里拿着一块测试用的芯片走了过来。

芯片封装在陶瓷基板上，表面镀金的焊盘排列整齐，像一排微缩的金色跑道。

“小吕，再试一次！”

他把芯片放在载物台上，用真空吸笔固定好。

吕辰点了点头，走到操作台前，按下“复位”

按钮。

运动平台出低沉的嗡嗡声，回到原点位置。

光栅尺的读数在午马机的显示器上跳动，最后停在（o，o，o）。

胡教授在编程机上插了一张二维卡，读卡机“咔嗒”

一声吞了进去。

午马机的屏幕上，一行一行的参数跳出来，焊点数24，声功率1oo毫瓦，焊接时间2o毫秒，压力4o克。

他按下“启动”

键。

运动平台开始移动，载着芯片滑到显微镜下方。

光栅尺实时反馈位置，粗定位平台在几十毫秒内将芯片送到视野中央，精度±5微米。

摄像头开始工作。

环形光源亮起来，白光从四周打在芯片表面，焊盘的图像在午马机的显示器上实时显示，金色的方形焊盘，边缘清晰，排成两列，每列12个。

图像预处理芯片开始处理数据。

中值滤波去除噪声，对比度增强让焊盘和背景的界限更分明，自适应二值化把灰度图像变成黑白二值图像，焊盘是白的，背景是黑的。

特征提取芯片接踵而至。

它扫描每一行像素，用游程编码找出连续的白像素段，再用连通域标记算法把属于同一个焊盘的游程归并起来，最后计算每个焊盘的质心坐标。

位置偏差计算芯片做减法，实测质心坐标减去理想坐标，得到Δx和Δy。

微动台动了起来，压电陶瓷在驱动电压的作用下伸长，以纳米级的步长移动，补偿偏差。

整个过程行云流水，总对准时间不到5o毫秒。

键合头下降。

陶瓷劈刀压住金丝，声换能器开始振动，每秒几万次的振动通过劈刀传递到金丝和焊盘的接触面上，摩擦生热，原子在压力和振动的共同作用下互相扩散，形成牢固的冶金结合。

2o毫秒后，键合头抬起，金丝被拉断，在焊盘上留下一个圆形的焊点。

运动平台移动到下一个焊点。

重复，再重复。