為了提高厚膜電路的精度,必須進行阻值調整。由於厚膜絲網印刷操作固有的不準確性,基板表面的不均勻及燒結條件的不重複性,厚膜電阻常出現正負誤差,如果阻值超過標稱值將無法修正,但是,一般情況下印刷燒成後阻值低於目標值的大約30%,所以要通過鐳射調整達到目標值。
鐳射調阻系統及修調技術機理
鐳射修調是把一束聚焦的相干光在微機的控制下定位到工件上,使工件待調部分的膜層氣化切除以達到規定參數或阻值。調阻時局部溫升使玻璃熔化,氣化部分阻值槽邊緣受到玻璃覆蓋,可填平基體表面被切割的介質。
先進的鐳射修調系統應用了大量的LSI、VLSI電路,以大部分的軟體操作代替許多硬體功能。核心部分是通過硬體直接與雷射器、光束定位、分步重複及測量等系統相連接。測量系統由採用精密電橋和矩陣組合的無源網路組成。
先進的鐳射修調系統具有多種修調功能,可以修調混合積體電路、厚薄膜電阻器網路、電容網路、瓷基薄膜集成元件,還可以修調D/A和A/D轉換器的精度,V/F轉換器的頻率,有源濾波器的零點頻率及運算放大器的失調電壓等。同時還具有IEEE488介面,可與其他測試設備進行資料傳輸。
先進的鐳射修調系統主要包括以下幾個部分:
(1)雷射器部分
採用氪激勵的高頻Q開關、Nd:YAG雷射器,厚膜修調最小光點達38μm,脈衝重複頻率為500Hz~50kHz。
(2)光束定位系統
分為線性馬達式、開環和閉環檢流計式等。控制光束在X和Y方向的位置、速度和加速度。縮短光束定位時間和修調時間,工作效率高。
(3)程式控制衰減系統
由多個衰減器組成,以控制在衰減後用於光束遊動並進入紅外相機的輸出信號。
(4)修調設定器
它直接與雷射器、光束定位器、分步重複台及測量系統相聯接。它可以通過程式改變Q頻率、刻蝕尺寸和改變切割的修調方向,決定阻值變化,而不影響精度。另外,還具有自動校正功能,在長期工作時可使修調設定值保持穩定。
5)阻值及電壓測定裝置
採用精密電橋和矩陣組合的測試無源網路,阻值測量精度可達0.02%,測量時間僅為5ms。這種設計可以防止外界干擾,且由於採用差動測量,自動消除偏離及極性轉換,還可用來測定有源電路修調時的直流電壓。
(6)自動功率測量系統
雷射器功率測量是利用最低限度的中斷通過測量來測定。用微機控制螺形管驅動系統,雷射光束通過衰減器內的100%反射鏡,射向熱電偶器件,然後送到1個多量程功率計。
切割圖形
鐳射調阻時,被切割的電阻體圖形主要有以下幾種:
(1)單刀切割電阻法
(2)雙刀切割電阻法
(3)L型刀口切割電阻法
(4)交叉對切電阻法
(5)曲線型L刀口的切法
(6)曲線型U型刀口的切法
在實際工作中,主要應用的是前4種,對於不同的電阻應根據其方數的不同選擇不同的刀口。其中雙切和L型刀口最為常用,而且調過的阻值穩定性好。
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