[發(fā)明專利]一種電子打火裝置及其通信方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410050994.8
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN103809474A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李金濤;謝秀鐲;劉娜;肖雅靜
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第四十五研究所;北京中電科電子裝備有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;F23Q3/00
• 代理公司: 北京中建聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11004
• 代理人: 朱麗巖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電子打火裝置及其通信方法，特別是涉及一種用于全自動引線鍵合機(jī)的電子打火裝置及其通信方法。

背景技術(shù)

全自動引線鍵合機(jī)是采用金屬絲（一般采用直徑在25微米50微米之間的金線、銅線、銀線或合金線）將半導(dǎo)體芯片焊盤與金屬框架引腳連接起來，從而完成芯片“鍵合”后的封裝工藝。此過程中半導(dǎo)體芯片焊盤焊接點(diǎn)稱為第一焊點(diǎn)，采用球焊技術(shù)，即，將金屬絲線尾燒熔成球后進(jìn)行焊接，而電子打火裝置即為金屬絲線尾燒熔成球過程設(shè)備。

電子打火裝置是基于空氣擊穿放電并產(chǎn)生電弧的原理，將“鍵合”過程中線尾融化成球，此過程中伴隨著高壓電場、空氣擊穿放電、電流突變的存在，從而產(chǎn)生強(qiáng)電磁干擾場。電子打火裝置作為引線鍵合工藝中非常關(guān)鍵的設(shè)備，目前世界上僅有幾家可提供電子打火裝置的公司，而到目前為止未使用串行數(shù)據(jù)通信機(jī)制電子打火裝置。

在電子打火裝置中實(shí)現(xiàn)串行通信的難點(diǎn)在于：電子打火是基于“電弧放電后產(chǎn)生熱量”實(shí)現(xiàn)“既將金屬絲線尾燒熔成球”目的，在此過程中伴隨著“擊穿空氣所需高電壓”、“電弧放電”、“空氣擊穿過程中電流突變”發(fā)生，而必然發(fā)射強(qiáng)電磁干擾信號，形成一個強(qiáng)電磁干擾場。在這種環(huán)境下，串行信號極易受到干擾，電子器件易受到干擾而工作紊亂，數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和非易失性極難保障；另外，電子打火裝置在微秒級的時間內(nèi)完成對金屬絲線尾燒熔成球整個過程的能量控制，對實(shí)時性要求極高，在這樣的條件下，實(shí)時性邏輯控制與系統(tǒng)智能性矛盾客觀存在。因此，實(shí)有必要提出一種技術(shù)手段在電子打火裝置中實(shí)現(xiàn)串行通信。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明之主要目的在于提供一種電子打火裝置及其通信方法，實(shí)現(xiàn)了在電子打火裝置中實(shí)現(xiàn)串行通信，其可大幅度減少數(shù)據(jù)信號連接，減少電磁干擾可能傳導(dǎo)通路，降低了數(shù)據(jù)錯誤幾率，提高設(shè)備整體的電磁兼容性。

為達(dá)上述及其它目的，本發(fā)明提出一種電子打火裝置，包括：

串行通信接口，連接上位機(jī)與中央數(shù)據(jù)處理單元，為用戶提供串行通信連接接口，是用戶數(shù)據(jù)信息、參數(shù)配置信息的輸入接口；

中央數(shù)據(jù)處理單元，用于實(shí)現(xiàn)串行數(shù)據(jù)接收與發(fā)送、數(shù)據(jù)分析處理、數(shù)據(jù)存儲以及串行數(shù)據(jù)到并行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，并通過外設(shè)IO接口將轉(zhuǎn)化后的并行數(shù)據(jù)通過并行通信機(jī)制鎖存到中央邏輯控制單元；

中央邏輯控制單元，為打火過程提供實(shí)時的邏輯控制、故障檢測、電流控制、電流穩(wěn)定性監(jiān)控及球形監(jiān)控，在并行通信機(jī)制中實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)鎖存、對數(shù)據(jù)存儲及參數(shù)分配。

進(jìn)一步地，該串行通信接口采用高速光電隔離器件隔離該電子打火裝置與通信接口的電氣連接。

進(jìn)一步地，該串行通信接口采用高頻大阻抗鐵氧體器件，隔離通信線路中的高頻干擾信號傳導(dǎo)。

進(jìn)一步地，該并行通信機(jī)制為：

初始狀態(tài)下該中央數(shù)據(jù)處理單元與該中央邏輯控制單元間的所有信號處于無效狀態(tài)；

通信開始后數(shù)據(jù)使能信號data_en有效使能該中央邏輯控制單元的數(shù)據(jù)接收機(jī)制，該中央數(shù)據(jù)處理單元輸送地址信號與數(shù)據(jù)信號，延遲一段時間保障信號穩(wěn)定后數(shù)據(jù)設(shè)置信號data_set置于有效狀態(tài)；

該中央邏輯控制單元鎖存地址和數(shù)據(jù)信息，并將數(shù)據(jù)1-3位、數(shù)據(jù)4-6位、數(shù)據(jù)7-9位、數(shù)據(jù)10-12位、地址1-3位按位進(jìn)行異或邏輯運(yùn)算并將結(jié)果輸送到bcc0-?bcc2信號通路，延遲一段時間后置位data_back；

該中央數(shù)據(jù)處理單元接收到data_back信息后將本身校驗(yàn)結(jié)果與bcc0-bcc2進(jìn)行比對，如比對成功置位data_ready，該中央邏輯控制單元接到data_ready信號后將之前鎖存數(shù)據(jù)移至存儲單元，并轉(zhuǎn)變data_back狀態(tài)，數(shù)據(jù)傳送成功，所有信號恢復(fù)初始狀態(tài)；如比對不成功該中央數(shù)據(jù)處理單元將所有信號恢復(fù)無效狀態(tài)，該中央邏輯控制單元拋棄鎖存信息，該中央數(shù)據(jù)處理單元向上位機(jī)回復(fù)錯誤信息。

進(jìn)一步地，該中央數(shù)據(jù)處理單元與該中央邏輯控制單元的工作電源基準(zhǔn)與電子打火回路基準(zhǔn)地等同。

進(jìn)一步地，該中央數(shù)據(jù)處理單元采用AVR微控制器，該中央邏輯控制單元采用Altera公司的可編程門電路。

進(jìn)一步地，該電子打火裝置應(yīng)用于全自動引線鍵合機(jī)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供一種電子打火裝置的通信方法，包括如下步驟：

步驟一，上位機(jī)控制器通過串行通信接口向中央數(shù)據(jù)處理單元發(fā)送參數(shù)數(shù)據(jù)信息；