随着芯片引脚间距越来越小以及企业对于更高生产效率的追求，工作频率为60KHz的超声换能器已经不能满足当今市场的要求。高频超声换能器具有质量轻、运行速度快等特点，能够在较小的变形下和较短的时间内形成高强度的焊点。基于以上优点，高频超声换能器在将来有很大的应用空间。由于设计、装配等原因，高频超声换能器容易激发模态混叠，成为影响引线键合质量的重要因素。基于上述原因，本文设计了工作频率为135KHz的超声换能器，并对其模态混叠进行了分析以及对模态频率进行了优化来抑制模态混叠。主要完成了以下几个方面的工作：(1)采用等效电路法设计了工作频率为135KHz两个半波长的超声换能器。根据波长特性，将换能器看成由半个波长的压电马达和两个波长的变幅杆组成，通过分别计算压电马达和变幅杆的结构尺寸来完成换能器的设计。(2)采用有限元法分析了换能器的动态特性。通过分析压电马达、变幅杆和换能器的工作模态及位移特性，验证设计的换能器能够满足设计要求。通过分析模态频率特性发现，换能器极易诱发模态混叠，有很大的优化空间。(3)通过优化换能器的结构尺寸来抑制模态混叠的发生。使用灵敏度分析法分析换能器相关模态频率对其各结构参数的灵敏度，并根据分析结果对换能器结构尺寸进行优化，使其非工作模态与工作模态的频率差的最小值由0.7KHz增加到4.6KHz，有效地抑制了模态混叠现象。(4)研究了不同变幅杆形状对换能器模态频率的影响规律。通过分析变幅杆形状为圆锥型、指数型、悬链型和阶梯型时换能器的模态频率特性，发现可以通过改变变幅杆形状来提高换能器工作模态与附近弯曲模态的频率差，以及使用阶梯型变幅杆来改变相邻非工作模态的频率差以提高优化空间。(5)对换能器各部件进行加工和装配，制作出实体。采用Agilent4294A型阻抗分析仪对单片压电陶瓷圆环和换能器进行阻抗测试，验证了有限元分析结果的可靠性。