夹心式压电陶瓷换能器振子是超声引线键合设备的关键部件之一,目前在设计方面模型过多简化,难以指导产品研发；由于影响振子频率的因素众多,在装配方面,频率难以控制导致一致性差。本文实验研究了螺栓预紧力、老化等因素对振子频率的影响,推导了考虑预紧力的压电等效电路,并修正了传统振子设计方法。本文研究对于提高换能器设计水平,解决频率一致性问题有重要意义和工程实用价值。本文的主要工作包括：1.建立了基于Ansys10.0的换能器振子有限元仿真研究平台,研究了螺栓预紧力、前后盖板长度以及压电常数对振子频率的影响规律。发现谐振频率随前后盖板长度增加而减小,压电常数不仅影响谐振频率,同时影响振子振型。2.设计了精确测量螺栓预紧力的实验装置,实验研究了预紧力对振子频率的影响规律。3.建立了振子高温老化试验系统,实验研究了老化温度,老化时间对振子频率及阻抗的影响规律。发现,老化后振子频率升高2.5-3kHz；阻抗减小2-3Ω；老化温度对振子频率和阻抗影响不明显。4.实验对比了进口及国产压电陶瓷片的性能,测量了压电陶瓷片频率的分散性,发现陶瓷片差异小,一致性好,对振子频率的影响几乎可以忽略。5.推导了考虑外力作用下的压电陶瓷片等效电路及频率表达式；根据力电类比原理,在传统换能器振子等效电路中,引入了预紧力因素,获得了有预紧力因素的振子频率方程及表达式,修正了传统的换能器设计方法。