本文主要工作是以U-3000型粗铝丝引线键合机为平台的超声引线键合机理研究：对改变键合压力和劈刀松紧度的情况下换能系统的特征进行了分析，在常规时域分析的基础上提出新的时频分析手段，通过更多的信号特征解释键合界面产生过程中可能发生的问题。工作主要包括：(1)搭建基本的超声引线键合过程监测系统。包括驱动电信号的监测，速度信号的监测，键合压力信号的监测以及键合质量的离线测量，实验验证了监测系统的可行性。(2)应用时域统计的信号处理手段，对改变工艺参数键合压力和劈刀安装松紧度的两类实验进行了常规分析。并对出现的最优化键合压力窗口以及最优化松紧度窗口的问题，使用基本的时域有效值方法对实验现象进行了解释。(3)在时域手段分析时变信号存在局限性的情况下，将时频分析理论应用到系统中来，将时频分析的几种手段进行对比，确定小波分解的可行性，选取优化的小波基和分解层数，根据键合系统本身信号特点提出时频分解的新方法。(4)使用新的时频分析手段对键合压力变化与劈刀安装松紧度变化情况下的两类试验进行分析，展示键合过程信号电流、电压、速度在时频面各频率段的特征。根据这些特征分析键合界面形成过程中的一些问题。本文的研究为超声键合机理的深入探索研究及超声键合过程监控系统的研制提供了若干技术基础。