激光调阻原理(供参考)

激光调阻(激光调电阻)的原理
为了提高厚膜电路的精度,必须进行阻值调整。由于厚膜丝网印刷操作固有的不准确性,基板表面的不均匀及烧结条件的不重复性,厚膜电阻常出现正负误差,如果阻值超过标称值将无法修正,但是,一般情况下印刷烧成后阻值低于目标值的大约30%,所以要通过激光调整达到目标值。
激光调阻系统及修调技术机理
激光修调是把一束聚焦的相干光在微机的控制下定位到工件上,使工件待调部分的膜层气化切除以达到规定参数或阻值。调阻时局部温升使玻璃熔化,气化部分阻值槽边缘受到玻璃覆盖,可填平基体表面被切割的介质。
先进的激光修调系统应用了大量的LSI、VLSI电路,以大部分的软件操作代替许多硬件功能。核心部分是通过硬件直接与激光器、光束定位、分步重复及测量等系统相连接。测量系统由采用精密电桥和矩阵组合的无源网络组成。
先进的激光修调系统具有多种修调功能,可以修调混合集成电路、厚薄膜电阻器网络、电容网络、瓷基薄膜集成元件,还可以修调D/A和A/D转换器的精度,V/F转换器的频率,有源滤波器的零点频率及运算放大器的失调电压等。同时还具有IEEE488接口,可与其他测试设备进行数据传输。
先进的激光修调系统主要包括以下几个部分:
(1)激光器部分
采用氪激励的高频Q开关、Nd:YAG激光器,厚膜修调最小光斑达38μm,脉冲重复频率为500Hz~50kHz。
(2)光束定位系统
五轴深孔钻分为线性马达式、开环和闭环检流计式等。控制光束在X和Y方向的位置、速度和加速度。缩短光束定位时间和修调时间,工作效率高。
(3)程控衰减系统
由多个衰减器组成,以控制在衰减后用于光束游动并进入红外相机的输出信号。
(4)修调设定器
它直接与激光器、光束定位器、分步重复台及测量系统相联接。它可以通过程序改变Q频率、刻蚀尺寸和改变切割的修调方向,决定阻值变化,而不影响精度。另外,还具有自动校正功能,在长期工作时可使修调设定值保持稳定。
5)阻值及电压测定装置
引线器采用精密电桥和矩阵组合的测试无源网络,阻值测量精度可达0.02%,测量时间仅为5ms。这种设计可以防止外界干扰,且由于采用差动测量,自动消除偏离及极性转换,还可用来测定有源电路修调时的直流电压。
便民充值(6)自动功率测量系统
激光器功率测量是利用最低限度的中断通过测量来测定。用微机控制螺形管驱动系统,激光束通过衰减器内的100%反射镜,射向热电偶器件,然后送到1个多量程功率计。
切割图形
激光调阻时,被切割的电阻体图形主要有以下几种:
(1)单刀切割电阻法
移动消防泵(2)双刀切割电阻法
(3)L型刀口切割电阻法
(4)交叉对切电阻法
(5)曲线型L刀口的切法
(6)曲线型U型刀口的切法
在实际工作中,主要应用的是前4种,对于不同的电阻应根据其方数的不同选择不同的刀口。其中双切和L型刀口最为常用,而且调过的阻值稳定性好。
激光调阻技术(激光微调、激光调值)
20世纪60年代初激光器问世一来,经过20多年的发展,现已成为一种非常成熟的技术,广泛用于混合电路制造业。国内外不少混合电路厂家都采用激光调阻工艺。与其他调阻技术相比,激光调阻的精度高,效率高。
现代激光技术是制造高性能混合电路的重要手段。现代激光调阻技术不仅能对厚膜基片进行调阻,而且能对组装后的混合集成电路进行微调,保证电路的功能。随着混合电路向高性能、高可靠和高密度发展,激光调阻技术在混合电路制造中的作用日益突出。
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激光调阻机是一种精密的激光微调设备,它通过短脉冲激光扫描切割,改变电阻体的导电截面积,达到把低于目标阻值的电阻体修调到阻值允许的偏差范围内,适用于片状电阻的快速大规模生产。它的主要构成为:一台输出脉冲频率可调的调Q脉冲Nd:YAG激光器,输出波长为1.06μm激光,经两轴偏转后,由光学系统汇聚成25μm直径的光斑,照射到载台上的片式电阻基片上。基片电阻浆料层受激光加热气化,形成一定深度的刻痕,从而改变了电阻体的导电截面积和导电长度。高速高精度在线电阻测量系统,测量电阻器的阻值,当阻值达到标称值时,由电控开关关断激光,完成此片式电阻的修整过程,全过程用时5-
经编布20ms。由一台X-Y方向激光扫描振镜完成一行电阻器的修调。然后,运动控制系统驱动载片台向前运动一个行距的位置,重复上述过程完成第二行调阻,依此类推,直至调完一片。所有上述工作在一台计算机统一控制下,协调高效地进行。
激光精密加工在诸如薄膜电路的功能微调、压电石英谐振腔和单层滤波器的微调、光掩膜的修正、具有分布参数的超高频电路的微调、光学度盘和分划板的刻制等工业领域将得到越来越广泛的应用。

本文发布于:2024-09-22 07:21:04,感谢您对本站的认可!

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标签:激光   阻值   电阻   修调
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