基于耦合信号包络分析的引线键合点剪切强度识别方法研究

振

第３Ｏ卷第１Ｏ期　

动与冲击　

ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＶＩＢＲＡＴＩＯＮ　ＡＮＤ　ＳＨＯＣＫ　

基于耦合信号包络分析的引线键合点剪切强度识别方法研究　

冯武卫　，孟庆丰　

（１．浙江海洋学　机电工程学院，舟山３１６０００；２．西安交通大学机械学院轴承研究所，西安７１００４９）　

摘　要：键合点剪切强度是衡量键合质量的重要指标之一，以引线键合系统超声波发生器电信号作为信息载体，　

研究了超声电信号的特征提取方法以及在键合强度识别方面的应用。针对超声电信号的瞬态特性，提出一种基于信号子　

频带包络分段的特征提取方法。该方法将超声电信号滤波后的子频带包络分成信号上升、稳定和衰减三个阶段，提取每　

个阶段的敏感波形特征来表征键合过程。为了消除特征中的冗余信息并实现特征降维，采用了主分量分析（ＰＣＡ）技术进　

行特征选择。建立了人工神经网络系统（ＡＮＮ）对提取的特征进行识别，通过实验数据分析，验证了该方法的有效性。　

关键词：引线键合；超声电信号；特征提取；主分量分析；键合点剪切强度　

中图分类号：ＴＮ６０５　文献标识码：Ａ　

Ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇ　ｗｉｒｅ　ｂｏｎｄ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｅｎｖｅｌｏｐｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｃｏｕｐｌｅｄ　ｓｉｇｎａｌｓ　

ＦＥＮＧ　Ｗｕ—ｗｅｉ　，ＭＥＮＧ　Ｑｉｎｇ－ｆｅｎｇ　

（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ｏｃｅａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｏｕｓｈａｎ　３１６０００，Ｃｈｉｎａ　

２．Ｌｕｂｒｉｃａｔｉｏｎ　Ｔｈｅｏｒｙ　ａｎｄ　Ｂｅａｒｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉ’ａｎ　Ｊｉａｏｔｏｎｇ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉｈｎ　７１００４９，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｗｉｒｅ　ｂｏｎｄ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｉｓ　ｏｎｅ　ｏｆ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｉｎｄｅｘｅｓ　ｏｆ　ｂｏｎｄ　ｑｕａｌｉｔｙ．Ｕｓｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｓｉｇｎａｌｓ　

ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ａｎ　ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｇｅｎｅｒａｔｏｒ　ａｓ　ａｎ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｃａｒｒｉｅｒ，ａ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｓｉｇｎａｌｓ　ｉｎ　

ｂｏｎｄ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｉｄｅｎｔｉｉｆｃａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ａ　ｎｅｗ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ａ　ｓｕｂｂａｎｄ　ｅｎｖｅｌｏｐｅ　

ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｆｏｒ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｉｎｇ　ｔｒａｎｓｉｅｎｔ　ｕｈｒａｓｏｎｉｃ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｓｉｇｎａｌｓ．Ｔｈｅ　ｆｉｌｔｅｒｅｄ　ｓｕｂｂａｎｄ　ｅｎｖｅｌｏｐｅｓ　ｏｆ　

ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｓｉｇｎａｌｓ　ｗｅｒｅ　ｓｅｐａｒａｔｅｄ　ｉｎｔｏ　ｔｈｒｅｅ　ｐｈａｓｅｓ　ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｌｙ，ｎａｍｅｌｙ，ｅｎｖｅｌｏｐｅ　ｒｉｓｉｎｇ　ｐｈａｓｅ，ｓｔａｂｌｅ　ｏｎｅ　ａｎｄ　

ｄｅｃａｙ　ｏｎｅ．Ｔｈｅ　ｗａｖｅｆｏｒｍ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｗｅｒｅ　ｅｘｔｒａｃｔｅｄ　ｆｒｏｍ　ｅａｃｈ　ｐｈａｓｅ　ｏｆ　ｏｎｅ　ｅｎｖｅｌｏｐｅ　ｆｏｒ　ｆｕｒｔｈｅｒ　ｂｏｎｄ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　

ｉｄｅｎｔｉｉｃａｔｉｏｎ．Ｔｏ　ｒｅｍｏｖｅ　ｔｆｈｅ　ｉｒｒｅｌｅｖａｎｔ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｒｅｄｕｃｅ　ｔｈｅ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｖａｒｉａｂｌｅｓ，ｔｈｅ　

ｐｒｉｎｃｉｐａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｗａｓ　ｐｅｒｆｏｒｍｅｄ　ｆｏｒ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ．Ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ａｓ　ｉｎｐｕｔｓ，ａｎ　ａｒｔｉｉｃｉｆａｌ　ｎｅｕｒａｌ　

ｎｅｔｗｏｒｋ（ＡＮＮ）ｗａｓ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ　ｔｏ　ｉｄｅｎｔｉｆｙ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｂｏｎｄ　ｆａｕｌｔ　ｐａｔｔｅｒｎ．Ｂｙ　ａｎａｌｙｚｉｎｇ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｄａｔａ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　

ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ—ｎｅｓｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｒｏｐｏｓｅｄ　ｆｅａｔｕｒｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　

ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ　ａｒｔｉｉｃｉａｌ　ｎｅｕｒａｌｆ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｉｎ　ｉｄｅｎｔｉｆｙｉｎｇ　ｂｏｎｄ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｗｉｒｅ　ｂｏｎｄ；ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｅｌｅｃｔｉｒｃａｌ　ｓｉｇｎａｌ；ｆｅａｔｕｒｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ｐｒｉｎｃｉｐａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ａｎａｌｙｓｉｓ（ＰＣＡ）；ｂｏｎｄ　

ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　

键合点的抗剪切破坏强度是衡量键合质量的重要　

指标之一。由于任何一个键合点的缺陷都可能导致整　

个集成电路的失效，因此，深入研究键合点剪切强度自　

动检测技术，对确保集成电路安全可靠运行具有十分　

重要的意义。　

键合强度¨　。但是由于严格的传感器安装要求以及　

传感器与键合系统之间的相互影响制约了这些技术在　

工厂的实际应用。此外，在信号特征提取方面，现有的　

技术主要有：采用快速傅里叶变换提取信号幅频特　

征＿５　Ｊ、通过滤波提取信号的二次谐波信号　Ｊ、利用Ｈｉｌ—　

ｂｅｒｔ变换计算键合系统阻抗特征　Ｊ、利用时一频分析　

近年来，国内外针对键合点质量自动识别技术的　

研究发展迅速，主要是检测键合过程信息，如键合接触　

区域摩擦应力、键合工具振动、聚能器变形和换能器振　

动等，通过相应的特征提取与模式识别技术，进而识别　

方法提取时频分布等高线的面积　、计算信号的包络　

能量　９　等，并取得了良好的效果。但由于键合信号的　

瞬态特性，现有技术在刻画键合信号局部细微变化方　

面存在不足，不利于对键合强度的精确识别。　

超声波发生器驱动电信号与键合强度有密切联　

系¨　，已引起高度关注。本文采用检测键合过程中超　

基金项目：国家自然科学基金项目资助（５０４７５０８７，５０８７５１９６）　

收稿日期：２０１０—０６—１２修改稿收到日期：２０１０—０９—１０　

第一作者冯武卫男，博士生，１９８０年生　

声波发生器电压和电流信号作为信息载体，并提出了　

１５４　振动与冲击　２０１１年第３０卷　

基于键合信号子频带包络分段特征提取方法。通过对　

实验数据进行分析，结果验证了本文方法的有效性。　

从包络波形上提取键合过程的细微变化仍是一个有待　

解决的关键问题。Ｍｉｃｈａｅｌ在早期键合机理研究中，从　

冶金学角度将键合过程分为“去除键合接触面氧化膜、　

键合点塑性变形和应力扩散”＿９　Ｊ，揭示了键合点形成的　

三个关键的物理过程。对应到超声电信号包络上，这　

三个物理过程分别体现在信号的上升、稳定和衰减三　

个阶段，由于每个阶段对键合质量的贡献以及作用机　

理不同，其波形特征也必然不同。此外，从电压和电流　

１检测方法原理　．　

压电换能器是引线键合系统的关键设备，由于其　

核心构件压电晶体的双向压电效应，使得换能器既是　

一

个执行器，也具有传感器的功能。首先，基于压电晶　

体的反向压电效应，压电换能器作为一个执行器来完　

成超声波电能到机械能（机械振动）的转换；其次，基于　

压电晶体的正向压电效应，压电换能器同时也具有传　

信号ＦＦＴ谱图［图４（Ｃ）和（ｄ）］我们还可以看出，超声　

电信号的能量主要集中在前三阶倍频中，在特征提取　

感器功能，在键合过程中，随着键合界面机械、材料属　

性的变化，键合工具尖端的振动状况持续发生细微变　

化，经由键合工具和聚能器的传递，这个变化被感应到　

压电晶体，并直接影响到超声波发生器的电信号。由　

于键合工具的振动变化是影响键合点形成的关键，与　

键合强度之间存在内在关系，因此，通过检测超声波发　

生器的电信号，我们能够提取键合工具尖端细微的振　

动变化，并通过特征提取与模式识别技术建立键合强　

度与超声电信号之问的相互关系。　

键合强度检测原理如图１所示。首先，为了避免　

键合系统与数据采集系统间的相互影响，在信号采集　

系统的前端安装专用测量电路（见图２），其中电压和　

电流信号分别通过在测量电路中并联１　ＭＱ和串联高　

精度１　ｎ电阻来获取。采样频率为１　ＭＨｚ，采样时问为　

４０　ｍｓ。为了捕获瞬态超声键合信号，采集程序中触发　

方式设置为前触发，触发信号选为电压信号，触发值设　

置为０．０３　Ｖ。当电压信号超过触发值时，采集系统将　

对电压和电流信号进行同时采集，并保留触发前２　ｍｓ　

的数据。通过现代信号分析处理方法对超声电压和电　

流信号进行特征提取、模式识别和质量检测。　

图１键合强度检测原理　

Ｆｉｇ．１　Ｂｏｎｄ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　

图３是键合过程中采集的一组超声电压和电流信　

号以及相应的频谱，这些信号都是典型的瞬态信号，持　

续时间极短（约３０　ｍｓ～４０　ｍｓ）。因此，采用传统的频　

谱分析方法无法将键合过程中各个阶段的时变信息反　

映出来。采用联合时频分析方法虽然能够同时提供信　

号的时域和频域信息，但由于其固有的时频分辨率的　

制约，仍然难以将瞬态的微弱故障特征精确地刻画出　

来。键合瞬态超声信号的包络可以明显地反映键合过　

程的状态变化情况，已引起广泛关注＿３　ｊ。然而，如何　

过程中，为了反映信号在频域上的变化，须进行滤波细　

化处理。　

图２测量电路原理　

Ｆｉｇ．２　Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｃｉｒｃｕｉｔ　

誊

蠢

一　

．

ｏ．　

（ａ）超声电压信号　

ｔ／ｍｓ　

ｔ／ｍｓ　

（ｂ）超声电流信号　

一。。　．。．。　

ｌｆｋＨｚ　ｌｆｋＨｚ　

（ｃ）电压信号ＦＦ１’谱　（ｄ）电流信号ＦＦＴ谱　

图３典型的超声电信号及其频谱　

Ｆｉｇ．３　Ｔｙｐｉｃａｌ　ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｅｌｅｃｔｉｒｃａｌ　ｓｉｇｎａｌｓ　ａｎｄ　ＦＦＴ　ｓｐｅｃｔｒｕｍｓ　

２超声电信号特征提取方法　

针对超声电信号，首先，通过一个带通滤波器组，　

提取信号的基频和高次谐波信号；然后，利用Ｈｉｌｂｅｒｔ变　

换，获取各子频带信号包络；最后，各子频带信号被分　

别分成三个阶段进行特征提取。特征提取之后，为了　

消除冗余信息和实现特征降维，主分量分析方法被用　

来进行特征选择。　

２．１超声电信号滤波　

为了提取超声电信号各子频带信号，本文设计了　

一

个带通滤波器组，它包含３个子滤波器，子滤波器的　

中心频率分别是超声信号基频、二次谐波和三次谐波　

频率（可以通过傅里叶变换来获取）。　

对于图３给出的典型超声电信号，通过上述设计　

第１０期　冯武卫等：基于耦合信号包络分析的引线键合点剪切强度识别方法研究　１５５　

的滤波器组滤波后结果如图４所示。可以看出，每个　（ｆ）

：

子频带信号波形各不相同，反映出超声电信号各子频　

带的变化特征。　

０　

。。　

信号的包络为：　

０（ｔ）＝　

ｉｆ　

耵　ｔ—下　

曲　

（２）　（ｔ）＋ｈ　（ｔ）　

吝　

氆　

一

图５给出了各子频带信号的包络，可以看出，Ｈｉｌ—　

ｂｅｒｔ变换在计算信号包络上的有效性。　

２．３分段特征提取　

１０　２０　３０　

ｔ／ｍｓ　

４０　０　１０　２０　３０　

ｔ／ｍｓ　

４０　

０　

０　

本文以超声电压信号基频包络为例进行包络分段和特　

征提取，如图６所示。超声电压和电流信号的其它子　

频带包络分段原则与电压基频包络一致。　

（ａ）电压基频信号　

．　

（ｂ）电压二次谐波　

０２　

．

０５　Ｉ－　

蠢

一

．

０　１０　２０　３０　４Ｏ　０　ｌ０　２０　３０　４０　

ｔ／ｍｓ　ｔ／ｍｓ　

（ｃ）电压三次谐波　

≤４　

２　

×０　

一

（ｄ）电流基频信号　

４卜　

２　

４　

耋一　

１０　２Ｏ　３Ｏ　４０　０　ｌ０　

卜　

Ｏ　Ｏ　

２０　

Ｏ　

３０　４０　

０　０　０　

一

０　５　１０　Ｉ５　２Ｏ　２５　３Ｏ　３５　４Ｏ　

ｔ／ｍｓ　

ｔ／ｍｓ　ｔ／ｍｓ　

５　４　３　２　１　

：

Ｏ　

０　

键合过程起始点；　：包络在最大值９５％的点；　：包络　

（ｅ）电流二次谐波　（ｆ）电流三次谐波　

开始衰减时的位置；　：键合过程结束点；　：衰减阶段最小　

值；曰：衰减阶段的波动峰值　

图６电压信号基频包络分段原理　

Ｆｉｇ．６　Ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　ｆｕｎｄａｍｅｎｔｌ　ｅｎｖｅｌｏｐｅ　ｏｆ　ｖｏｌｔａｇｅ　ａ

图４超声电信号的滤波结果　

Ｆｉｇ．４　Ｆｉｌｔｅｒｅｄ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｅｌｅｃｔｉｃａｌｒ　ｓｉｇｎａｌｓ　

Ｏ・５　

Ｏ・０４　

之　

｛Ｅｐ　０　

０　２Ｏ　４Ｏ　

吝ｏ．０２　

Ｏ　

０　

２．３．１　电压基频包络上升阶段（　～　）的特征提取　

２０　

ｔ／ｍｓ　

４０　

ｔ／ｍｓ　

（ａ）电压基频信号　

Ｏ．０４　

＞　

在包络上升阶段，信号表现为持续上升，键合接触　

面氧化膜被逐渐破坏。对于不同的键合样本，由于其　

接触面质量和氧化程度不同，因此反应到超声信号上，　

上升的幅度以及上升的速率也会不同。在这个阶段，　

从包络信号上我们提取了３个特征量来反映这些变　

化，特征描述和方程如表１。　

表１　电压基频包络上升阶段的特征　

髻０＿０２　

Ｏ　

０　

≤　

锄　

２０　４０　

ｔ／ｍｓ　

（Ｃ）电压三次谐波　

４　

２　

×２　

旦　

×　

Ｔａｂ．１　Ｆｅａｔｕｒｅｓ　ａｎｄ　ｅｑｕａｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒｉｓｉｎｇ　ｐｈａｓｅ　

０　

０　２Ｏ　４０　

ｔ／ｍｓ　ｔ／ｍｓ　

（ｅ）电流二次谐波　

（ｆ）电流三次谐波　

图５超声电信号子频带包络　

Ｆｉｇ．５　Ｓｕｂｂａｎｄ　ｅｎｖｅｌｏｐｅｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ　ｓｉｇｎａｌｓ　

注：￡　和　代表包络在　。和　的运行时刻，０　和。　代表　

包络在　。和　的幅值（参照图６）。　

２．２包络计算　

文献［６］利用Ｈｉｌｂｅｒｔ变换获取了超声电压和电流　

信号的包络并计算了键合系统的阻抗，取得了良好的　

２．３．２电压基频包络稳定阶段（　一　）的特征提取　

效果。因此，本文利用Ｈｉｌｂｅｒｔ变换进行计算信号的包　

络，针对超声键合信号，设Ｙ（ｔ）是某个子频带信号，它　

的Ｈｉｌｂｅｒｔ变换可表示为　

在包络稳定阶段，信号表现为小范围波动。当键　

合接触面受到污染时，包络的波形会反应出较大的波　

动，其波动程度反应了引线与基板的接触摩擦状况，一　

些统计可以反映出这些波动程度。因此，为了获取这　

些细微的波动变化，提取了１１个统计量来表征包络的　

振动与冲击　２０１１年第３０卷　

波动程度，特征和方程如表２。　

２．３．３　电压基频包络衰减阶段（　～　）的特征提取　

在包络衰减阶段，信号表现为振荡衰减，键合接触　

面内应力逐渐减小，键合点基本形成，其衰减速度及其　

幅度同样能够反应出键合点的接触摩擦状况。本文提　

２．４特征选择　

具体提取的特征量之间可能存在相关性，为了消　

除特征间的相关性并实现特征降维，通常需要进行特　

征选择。本文选择主分量分析方法进行特征选择，设　

Ｘ＝［　，　：，…，　］Ｔ是原始特征矩阵，ｎ是特征变量的　

维数。主分量计算过程如下：　

２．４．１特征向量归一化　

设Ｙ＝［Ｙ　，Ｙ：，…，Ｙ　一，Ｙ　］是归一化特征矩阵，其　

取了５个特征量来描述此阶段的衰减特性，详细描述　

如表３。　

表２　电压基频包络稳定阶段的特征　

Ｔａｂ．２　Ｆｅａｔｕｒｅｓ　ａｎｄ　ｅｑｕａｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｌｅ　ｐｈａｓｅ　

中Ｙ　，（ｉ＝１，２，…，　）可以表示为：　

ｙ　：　＝———　二一　　｛　

ｏ　

（４）斗　　

式中，　ｘｌｊ，　（　一－ｘｉ）２　是样本数。　

２．４．２主分量计算　

设　，　１，２，…，ｎ，是归一化矩阵ｙ的线性组合，　

Ｐ　

＝

可以寻找正交转换矩阵Ａ来计算新特征变量　

∑口　ｏｒ　＝ＡＹ　（５）　

为了计算　，首先，我们能获得归一化矩阵ｙ的协　

方差阵Ｒ＝（　）　：　

ｒ　＝Ｅ［．），　Ｙｉ］　（ｉ，　＝１，２，…，ｎ）　（６）　

其中，Ｅ［・］代表数学期望。然后，让Ｉ尺一Ａ，Ｉ＝０，计　

算协方差矩阵的特征值Ａ　（Ａ　Ａ：　…Ａ　０）和特征　

向量ａ　

注：　（ｔ）代表稳定阶段的包络（ａ　到ａ　），ｎ是包络的长度（参　

照图６）。　

（Ｒ—Ａ　，）ａ　＝０　（７）　

可以证明，矩阵Ａ＝（ａ。，ａ　，…，ａ　）是一个正交化矩阵，　

且能够满足主分量分析的要求。其主分量（ＰＣ）可以　

表示为：　

＝

表３　电压基频包络衰减阶段的特征和方程　

Ｔａｂ．３　Ｆｅａｔｕｒｅｓ　ａｎｄ　ｅｑｕａｔｉｏｎｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄａｍｐｉｎｇ　ｐｈａｓｅ　

Ａｙ　ｉ＝１，２，…，ｎ　（８）　

２．４．３主分量选择　

为了评估主分量的有效性和实现特征降维，这里　

引入两个参数，一个是特征分量贡献率Ｋ，一个是累积　

贡献率　

Ｋ　＝Ａ　／∑Ａ　

注：　，ａ　，ａＴ３分别代表Ａ，Ｂ和　点的幅值（图６），ｂ和Ｐ代表　

衰减系数。　

ｋ　

＝

（９）　

∑Ａ　／　Ａ　（１０）　

设．厂（ｔ）是衰减阶段点Ｂ到　阶段的包络数据，则　

表３中衰减系数可以通过如下方程来拟合　

）＝ａ口×ｅ‘　（３）　

主分量贡献率代表某个主分量占有原始信息量的　

比重，如果累积贡献率　达到９０％以上，就可以利用前　

ｋ个主分量代替原始特征变量，实现特征降维。　

其中　ｔ）是点　到　阶段的包络数据（参见图６），本　

文利用最小二乘法来估计两个衰减系数ｂ，Ｐ。　

对于其它的子频带信号，特征提取方法与电压基　

频包络相似。最终，利用本文的方法，从超声电压和电　

流包络上一共提取了１１５个特征量，其中包含每个子　

频带包络提取１９个特征（１９×６＝１１４）和一个基频频　

３键合点剪切强度识别　

本文获取了一些具有不同剪切破坏强度的键合　

点，实验台由深圳天力精密系统的ＭＧ１０半自动球键　

合机改装而成，工作频率为６２．５　ｋＨｚ，引线为２５　ａｍ金　

线，键合机工艺参数设置如下：键合力：１４７　ｍＮ，键合功　

率３０　ｍｗ，键合时间：４０　ｍｓ，加热温度：２００￣Ｃ。　

率特征。并以这些特征量来表征一个键合过程。　

第１Ｏ期　冯武卫等：基于耦合信号包络分析的引线键合点剪切强度识别方法研究　１５７　

出，好的键合点剪切测试过程中剪切断裂面发生在键　

合球的中部，而弱连接强度键合点直接从根部剪断。　

产生弱连接强度主要是由于键合基板表面受污染，我　

们通过在键合基板上粘附金属颗粒来模拟键合表面受　

污染状况。　

利用本文特征提取方法对上述两种键合样本超声　

电信号进行处理，图９给出了各子频带包络分析结果。　

直接通过子频带包络区分键合强度的大小有一定难　

度，且精度不宜保证，然而，当子频带信号被分段处理　

图７键合点剪切强度测试仪　

后，其变化特征被明显的展现出来（图１０）。除了上升　

Ｆｉｇ．７　Ｓｋｅｔｃｈ　ｏｆ　ａ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ｂｏｎｄ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　ｔｅｓｔｅｒ　

阶段上升速度、稳定阶段幅值和衰减阶段衰减速度有　

明显差异外，弱连接强度键合点各子频带稳定阶段包　

键合过程完成后，我们可以通过如图７所示的测试　

络存在剧烈波动。表４给出了几个区分不同键合强度　

仪来测试键合点剪切强度。其主要原理是：在显微镜下　

键合点相对敏感的特征，定量的体现了本文特征提取　

调整键合点位置，使剪切工具尖端对准键合点球面的中　

方法的有效性。　

部。然后键合点在驱动电机匀速驱动下，发生剪切破坏，　

表４　区分弱连接强度键合点的敏感特征　

并同时记录剪切工具测试力，即为键合点剪切强度。图　

Ｔａｂ．４　Ｓｅｎｓｉｉｔｖｅ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｆｏｒ　ｄｉｓｔｉｎｇｕｉｓｈｉｎｇ　ｔｈｅ　ｗｅａＭｙ　ｂｏｎｄ　

８给出了两个典型的被剪切测试后键合点电镜扫描图　

片，其中图８（ａ）是好的键合点（剪切强度＝１２８　ｍＮ），图　

８（ｂ）是弱连接强度键合点（剪切强度＝２５　ｍＮ）。可以看　

一

（ａ）好的键合点　

一　

（ｂ）弱连接键合点　

图８剪切测试后键合点的电镜扫描图片５００×　

Ｆｉｇ．８　ＳＥＭＳ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｂｏｎｄｓ　ｗｉｔｈ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　５００×　

０．４　

本文总共获取了３６０个键合点，其中包括１２０个受　

苗０＞　

．

２　

污染键合点和２４０个好的键合点，好的键合点强度从　

０　

０　１０　２０　３０　４０　

７８　ｍＮ到１２８　ｍＮ，受污染的键合点强度从１９　ｍＮ到７８　

ｔ／ｍｓ　ｔ／ｍｓ　

（ａ）电压基频包络　（ｂ）电压二次谐波包络　

ｍＮ。利用本文特征提取方法对上述３６０个实验样本信　

Ｏ．２　

号进行特征提取和主分量计算，表５给出了前１５个主　

《　

建ｏ．１　

分量贡献率，本文选择前１３个主分量作为识别键合剪　

０　

切强度的特征，在保证充足原始特征信息的前提下实　

０　１０　２０　３０　４０　０　１０　２０　３０　４０　

ｔ／ｍｓ　ｔ／ｍｓ　

现特征降维。　

（Ｃ）电压三次谐波包络　（ｄ）电流基频包络　

鉴于提取的主分量与键合强度之问的复杂关系，　

本文构建了人工神经网络来识别键合点的强度，网络　

呈　

×　

的输人为提取的１３个主分量，输出为键合点强度。图　

丑）　

１　１给出了神经网络的结构，它包含一个输入层，一个隐　

ｔ／ｍｓ　ｔ／ｍｓ　

层和一个输出层，隐层的节点数为１５，隐层的激活函数　

（ｅ）电流二次谐波包络　（ｆ）电流三次谐波包络　

选择ｓｉｇｍｏｉｄ函数，输出层选择线性函数。首先利用　

｝好的键合点　＊弱剪切强度键合点　

２００个实验数据对（１３０个好的键合点数据和７０个受　

图９子频带包络分析　

污染的键合点）进行网络训练，循环步数设置为１　０００，　

Ｆｉｇ．９　Ｔｈｅ　ｓｕｂｂａｎｄ　ｅｎｖｅｌｏｐｅｓ　ｏｆ　ｇｏｏｄ　ｂｏｎｄ　ａｎｄ　ｗｅａｋｌｙ　ｂｏｎｄ　

训练完成后，其均方误差达到０．９　ｍＮ。　

１５８　振动与冲击　２０１１年第３０卷　

。。　

。　

２　４　６

：　ｘ　１０－￣　：０。　４　￣１０．４　

０　

频　一稳一　一　如　

２　４　６　

Ｏ．　

０＿３　

０　

ａ（３）电压基频　

晶　

频　一稳一　一　∞　

ｂ（３）电流基频　ｃ（３）审ｗ．乐，ｍ二次谐　ｄ（３）电流二次谐　ｅ（３）电压三次谐　ｆ（３）电流三次谐　

衰减阶段　衰减阶段　波衰减阶段　

好的键合点　＊

波衰减阶段　

弱剪切强度键合点　

波衰减阶段　波衰减阶段　

图１０子频带包络分段分析　

Ｆｉｇ．１０　Ｔｈｅ　ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｅｖｅｒｙ　ｓｕｂｂａｎｄ　ｓｉｇｎａｌ　

表５主分量贡献率　

Ｔａｂ．５　Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ　ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ　ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ　ｒａｔｅ　

一　

竺一（２波　，　三　（　一（　、０　一如　

薹　

塑　

辩　

墨　

是　

鬣　

图１２神经网络训练和预测结果　

Ｆｉｇ．１２　ＡＮＮ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇ　ｂｏｎｄ　ｓｈｅａｒ　ｓｔｒｅｎｇｔｈ　

４结论　

本研究主要完成了３个方面的工作。首先，利用　

专用测量电路，采集了键合系统超声波电压和电流信　

号；其次，利用本文的特征提取方法，提取了１１５个特　

征量，并通过主分量分析进行特征选择。最后，通过对　

实验数据分析，验证了本文所提出的键合点剪切强度　

识别方法的有效性。此外，本方法还存在以下优点，首　

先，它属于无传感器检测技术，避免了传感器安装困难　

及其传感器与键合系统的相互影响。第二，相应的信　

号处理及特征提取方法容易实现，为键合质量在线检　

Ｐｃｌ３　

Ｐｃｌ　

Ｐｃ２　

蓦　一　

合点强度　

测提供了一条新途径。　

参考文献　

图１１神经网络结构　

Ｆｉｇ．１１　Ｔｈｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆＡＮＮ　

［１］Ｍｃｂｒｅａｒｔｙ　Ｍ，Ｋｉｍ　Ｌ　Ｈ，Ｂｉｌｇｕｔａｙ　Ｍ．Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｉｎｐｅｄａｎｃｅ　

ｌｏａｄｉｎｇ　ｉｎ　ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ　ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃ　ｏｆ　２００６　

Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ　Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ．Ｃｈｉｃａｇｏ，ＵＳＡ，２００６：４９７—５０２．　

为了检测网络的有效性，其余的１６０个键合样本　

对作为验证数据输入网络进行测试，测试结果的均方　

［２］Ｋｈｏｔａｎｚａｄ　Ａ，Ｂａｎｅｒｊｅｅ　Ｈ，Ｓｒｉｎａｔｈ　Ｍ　Ｄ．Ａ　ｖｉｓｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒ　

ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂａｌｌ　ｂｏｎｄｓ　ａｎｄ　２一Ｄ　ｐｒｏｆｉｌｅ　ｏｆ　ｂｏｎｄｉｎｇ　ｗｉｒｅｓ　ｉｎ　

误差是１．４ｍＮ。图１２给出了预测结果，尽管有一些数　

据误差比较大，然而，预测结果的趋势有效的验证了本　

文特征提取方法的有效性与可行性。　

ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．ｏｎ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　

Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ，１９９４，７（４）：４１３—４２２．　

［３］Ｌｅｅ　Ｈ　Ｋ，Ｙｏｏ　Ｓ　Ｉ．Ａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂａｌｌ　ｂｏｎｄｓ　ｉｎ　

ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　ｃｉｒｃｕｉｔｓ［Ｃ］／／ＩＥＥＥ　ＳＭＣ’９９　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　

第１Ｏ期　冯武卫等：基于耦合信号包络分析的引线键合点剪切强度识别方法研究　

Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｐａｃｋａｇｅ　Ｍａｎｕｆ．，２００３，２６（３）：２１６—２２０．　

１５９　

Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ．Ｔｏｋｙｏ，Ｊａｐｅｎ：ＩＥＥＥ，１９９９：９７５—９８０．　

Ｓｃｈｗａｌｌｅｒ　Ｐ，Ｇｒｏｎｉｎｇ　Ｐ，Ｓｃｈｎｅｕｗｌｙ　Ａ，ｅｔ　ａ１．Ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　

［４］　

ｆｒｉｃｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｂｙ　ｔｈｅｒｍｏｅｌｅｃｔｒｉｃ　ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ　

　Ｗ　Ｐ　Ｃ，Ｌｉ　Ｈ　Ｌ．Ｓｍａｒｔ　ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ　ｆｏｒ　ｗｉｒｅ　

［８］　

Ｐａｕｌ

ｂｏｎｄｉｎｇ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ，　

２００２，７５（１—３）：９５—１００．　

ｃｈｅａｌ　Ｂ，Ｊｏｒｇ　Ｗ　Ｃ，Ｈａｎｓ　Ｈ．Ｂｏｎｄ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｖｉａ　

［９］　

Ｍｉ

ｄｕｒｉｎｇ　ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｆｉｒｃｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ［Ｊ］．Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ，２０００，　

３８（１—８）：２１２—２１４．　

［５］　

Ｏｒ　Ｓ　Ｗ，Ｈ　Ｌ，Ｃｈａｎ　Ｗ．

１９９８．６５（１）：６９—７５．　

Ｕｈｒａｓｏｎｉｃ　ｗｉｒｅ—ｂｏｎｄ　ｑｕａｌｉｔｙ　

ｓｅｌｆ－ｓｅｎｓｉｎｇ　ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｉｒｃ　ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ［Ｃ］．ＩＥＥＥ　Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ　

Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃｓ，Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃｓ，ａｎｄ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ｊｏｉｎｔ　５０ｔｈ　

Ａｎｎｉｖｅｒｓａｒｙ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ．　Ｓａｎ　Ｊｏｓｅ，ＣＡ：ＩＥＥＥ，２００４：　

１２５—１２９．　

ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｕｓｉｎｇ　ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｉｒｃ　ｓｅｎｓｏｒ［Ｊ］．Ｓｅｎｓ．Ａｃｔｕａｔｏｒｓ　Ａ，　

Ｚｈａｎｇ　Ｄ．Ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｍｅｃｈａｎｉｓｍ　ｏｆ　ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ　ｗｉｒｅ　ｂｏｎｄｉｎｇ　

［６］　

ｐｒｏｃｅｓｓ［Ｄ］．Ｎａｎｙａｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏ．Ｕｎｉｖ．，Ｓｉｎｇａｐｏｒｅ，２００２．　

ａｌｌ　Ｒ．Ａｕｔｏｍａｔｉｃ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｏｆ　ｗｉｒｅ　ｂｏｎｄｉｎｇ［Ｃ］／／　

［１０］　

Ｐｕｆ

［７］　

Ｚｈａｎｇ　Ｄ，Ｌｉｎｇ　Ｓ　Ｆ．Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｗｉｒｅ　ｂｏｎｄｉｎｇ　ｖｉａ　ｔｉｍｅ一　Ｐｒｏｃ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．Ｃｏｍｐｏｎ．Ｔｅｃｈｎｏ．Ｃｏｎｆ．，１９９３：１５９—１６２．　

￣ｅｑｕｅｎｃｙ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｈｏｒｎ　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓ．　

／ｕ０一　皇　．￣　

（上接第１０３页）　

Ｓｐｅｅｄ￣１０Ｖｒｐｍ　Ｌｏａｄ，，ｌ（Ｎ　

Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ／（￣Ｃ）　

图３转速对６２０４轴承振动的影响　图４载荷对６２０４轴承振动的影响　图５温度对６２０４轴承振动的影响　

Ｍ，Ⅱ０Ｉ】矗　

Ｆｉｇ．３　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｓｐｅｅｄ　ｏｎ　

Ｆｉｇ．４　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆｌｏａｄｓ　ｏｎ　Ｆｉｇ．５　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｎ　

ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｅａｒｉｎｇ　６２０４　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｅａｒｉｎｇ　６２０４　ｖｉｂｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｂｅａｒｉｎｇ　６２０４　

在一定温度范围内，温升对镀层钢球轴承的振动　

２００４，３６４（１—２）：１８８—１９７．　

性能没有影响。镀层钢球对轴承有良好减振作用，有　

［５］ＳｉｎｇｈＶ，ＰａｌｓｈｉｎＶ，Ｔｉｔｔｓｗｏ￣ｈＲ　Ｃ，ｅｔａ１．Ｌｏｃａｌ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　

良好的振动平稳性。　

ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ　Ｃｒ・ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ　ｄｉａｍｏｎｄ—ｌｉｋｅ　ｃａｒｂｏｎ　ｔｈｉｎ　ｆｉｌｍｓ［Ｊ］．　

Ｃａｒｂｏｎ，２００６，４４（７）：１２８０—１２８６．　

３　结　论　

［６］Ｓｔｌａｌａｒｄ　Ｊ，Ｍｅｒｃｓ　Ｄ，Ｊａｒｒａｔｔ　Ｍ，ｅｔ　ａ１．Ａ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　

ｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌ　ｂｅｈａｖｉｏｕｒ　ｏｆ　ｔｈｒｅｅ　ｃａｒｂｏｎ—ｂａｓｅｄ　ｃｏａｔｉｎｇｓ，ｔｅｓｔｅｄ　

本文通过对ＣｒＣ镀层钢球轴承与无镀层轴承的振　

ｉｎ　ａｉｒ，ｗａｔｅｒ　ａｎｄ　ｏｉｌ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ　ａｔ　ｈｉ　ｇｈ　ｌｏａｄｓ［Ｊ］．Ｓｕｒｆａｃｅ　

动性能对比试验及分析，可以得出：ＣｒＣ镀层钢球可以　

ａｎｄ　Ｃｏａｔｉｎｇｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００４，１７７—１７８：５４５—５５１．　

保证轴承有低振动性能和振动平稳性能，特别是轴承　

［７］Ｃａｍｉｎｏ　Ｄ，Ｊｏｎｅｓ　Ａ　Ｈ　Ｓ，Ｍｅｒｃｓ　Ｄ，ｅｔ　１ａ．Ｈｉｉｇｈ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　

ｓｐｕｔｔｅｒｅｄ　ｃａｒｂｏｎ　ｃｏａｔｉｎｇｓ　ｆｏｒ　ｗｅａｒ　ｒｅｓｉｓｔａｎｔ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．　

在高转速、高载荷运转的情况下，ＣｒＣ镀层对轴承减振　

Ｖａｃｕｕｍ，１９９９，５２：１２５—１３１．　

性能尤为明显，这对于保证主机有良好性能精度是十　

［８］Ｙａｎｇ　Ｓ，Ｃａｍｉｎｏ　Ｄ，Ｊｏｎｅｓ　Ａ　Ｈ　Ｓ，ｅｔ　ａ１．Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ａｎｄ　

分重要的。　

ｔｒｉｂｏｌｏｇｉｃａｌ　ｂｅｈａｖｉｏｕｒ　ｏｆ　ｓｐｕｔｔｅｒｅｄ　ｃａｒｂｏｎ　ｈａｒｄ　ｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊ］．　

Ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　Ｃｏａｔｉｎｇｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０００，１２４：１１０—１１６．　

参考文献　

［１］朱重党．低噪声微型深沟球轴承的设计［Ｊ］．轴承，　

［９］Ｚｈｏｕ　Ｊ，Ｗｕ　Ｚ，Ｌｉｕ　Ｚ　Ｈ．Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｖｅ　ｆａｃｔｏｒｓ　

ｏｆ　ｉｏｎ・－ｔｏ－－ａｔｏｍ　ａｒｒｉｖａｌ　ｒａｔｉｏ　ｉｎ　ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ　ｍａｇｎｅｔｒｏｎ　ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ　

２００２，７—１１．　

［２］严珩志，王红志，钟掘．谐波振动下线接触弹流润滑的　

ｓｙｓｔｅｍｓ『Ｊ］．　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　

仿真及分析［Ｊ］．摩擦学学报，２００２，２２（１）：６２—６５．　

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，１５（６）：７７５—７８１．　

［１０］Ｋｅｌｌｙ　Ｐ　Ｊ，Ａｒｎｅｌｌ　Ｒ　Ｄ，Ａｈｍｅｄ　Ｗ，ｅｔ　ａ１．Ｎｏｖｅｌ　ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　

［３］Ｙａｎｇ　Ｓ，Ｔｅｅｒ　Ｄ　Ｇ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｐｕｔｔｅｒｅｄ　ｃａｒｂｏｎ／　

ｃｏａｔｉｎｇｓ　ｐｒｏｄｕｃｅｄ　ｂｙ　ｃｌｏｓｅｄ　ｆｌｉｅｄ　ｕｎｂａｌａｎｃｅｄ　ｍａｇｎｅｔｒｏｎ　

ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｍｕｌｔｉ．１ａｙｅｒｅｄ　ｃｏａｔｉｎｇｓ『Ｊ］．Ｓｕｒｆａｃｅ　ａｎｄ　Ｃｏａｔｉｎｇｓ　

Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０００，１３１：４１２—４１６．　

ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉａｌｓ＆Ｄｅｓｉｇｎ，２００３，４（１７）：２１５．　

［４］Ｓｕａ　Ｙ　Ｌ，Ｌｉｕ　Ｔ　Ｈ，Ｓｕ　Ｃ　Ｔ，ｅｔ　１ａ．Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　ｃｈｒｏｍｉｕｍ　ｃｏｎｔｅｎｔ　

［１１］宋浩岚．高温高速球轴承的设计分析［Ｊ］．轴承，２００３，３：　

８一】Ｏ．　

ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｒｙ　ｍａｃｈｉｎｉｎｇ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　ｍａｇｎｅｔｒｏｎ　ｓｐｕｔｔｅｒｅｄ　

ＣｒｘＣ　ｃｏａｔｉｎｇｓ［Ｊ］．Ｍａｔｅｒｉｌａｓ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ａ，