引线键合头是全自动引线键合机的关键部件之一，它包含线夹和Z轴两部分，其性能的好坏直接影响着引线键合机工作的稳定性和焊点的质量。为了满足现代引线键合机高速高精度的要求，线夹的打开和关闭动作必须快且稳定，振动小；Z轴对芯片的冲击力小，位置控制和力控制的精度要很高，响应要快；整个键合头的惯量必须小，固有频率要很高。　　本文首先根据碰撞力学和机械振动的相关理论，建立了线夹的动力学模型，从理论上分析了线夹产生振动的原因。通过采用有限元分析软件ABAQUS，对线夹的振动进行了仿真分析。根据线夹产生振动的机理，以线夹上的弹簧的弹性系数和预拉力、阻尼器的阻尼系数为设计变量，以线夹稳定打开和关闭的时间为目标进行了优化设计，力求使线夹的打开和关闭动作达到最快；本文详细讨论了Z轴的设计，包括结构形式、支承方式和驱动电机类型的选择；根据疲劳寿命和刚度要求设计了支承Z轴的柔性铰链；利用基于Hyperworks的结构优化技术，设计了驱动电机的骨架；运用ABAQUS分析了Z轴的动态特性，包括模态和对芯片的冲击力；根据计算和仿真结果制作了样机。最后在样机上，进行了位置控制和力控制的研究和实验。位置控制采用经典控制策略，即位置环加速度环，并辅以速度前馈和加速度前馈；力控制采用PI控制器，并以速度阻尼取代力控制的微分增益，大大减小了力信号噪声对系统的影响。　　采用多普勒激光测试仪和高速照相机测量线夹的打开和关闭过程，结果证明文中设计的线夹迅速地打开和关闭，且振动很小。在键合头样机上进行位置控制和力控制实验，结果表明文中所提出的位置控制和力控制方案是有效的，也间接证明了键合头的机械结构设计是成功的。