近年来,以芯片为控制中心的微电子设备逐渐遍布人们的生活,影响着人们生活中的方方面面。我国作为制造大国,微电子领域的发展起步较慢,与发达国家仍有很大差距。因此,微电子领域成为我国科研工作者的重要研究领域。引线键合作为微电子封装的主要封装工艺,一直占据微电子封装的主导地位,为进一步提高引线键合的键合精度,本文对压电超声换能器的关键组成结构进行了仿真分析,通过仿真分析各组成结构的运动特性来探究其对键合精度的影响,从而通过优化压电超声换能器的结构来提高键合质量。本文首先介绍了微电子发展领域的科研背景和国内外研究现状,根据微电子领域的各组成部分,着重介绍了超声引线键合的发展情况和超声换能器的研究状况。根据国内外研究现状和目前存在的一些问题确定了本文的主要研究内容,通过等效电路法对压电陶瓷振子厚度剪切振动状态进行了深入分析,并详细介绍了压电效应、压电振子、压电方程等相关压电理论,为后续的仿真分析提供了理论依据。然后,根据换能器的设计理论对压电超声换能器进行了尺寸优化和结构设计,并分析了压电超声换能器在各种固有频率下的振动模态,确定了压电超声换能器的工作频率,对压电超声换能器在自由状态下和工作状态下的振动模态进行了对比分析,并进行了谐响应分析研究。为接下来对键合球和键合工具的仿真分析提供了数据。接下来,介绍了键合球的形成过程,并根据对压电超声换能器进行谐响应分析的结果对键合球和键合工具进行了仿真分析,探究了键合球在不同加载载荷下的位移和等效应力情况,得到了键合球受加载载荷作用下的形变规律,确定了键合工具的振动模态和工作频率。最后,对多次压电效应进行了理论分析,并通过仿真分析对多次压电效应进行了验证,分析了多次压电效应的边界条件和产生条件,通过对比分析一次压电效应与多次压电效应的结果探究了多次压电效应对压电超声换能器的影响。利用多次压电效应理论提出了开发设计高精度微测量仪器和自感知压电换能器的设想。