激光微調(diào)技術(shù)可對(duì)指定電阻進(jìn)行自動(dòng)精密微調(diào)，精度可達(dá)0.01%-0.002%，比傳統(tǒng)方法的精度和效率高，成本低。集成電路、傳感器中的電阻是一層電阻薄膜，制造誤差達(dá)上15-20%，只有對(duì)之進(jìn)行修正，才能提高那些高精度器件的成品率。激光可聚焦成很小的光斑，能量集中，加工時(shí)對(duì)鄰近的元件熱影響極小，不產(chǎn)生污染，又易于用計(jì)算機(jī)控制，因此可以滿足快速微調(diào)電阻使之達(dá)到精確的預(yù)定值的目的。加工時(shí)將激光束聚焦在電阻薄膜上，將物質(zhì)汽化。

   微調(diào)時(shí)首先對(duì)電阻進(jìn)行測(cè)量，把數(shù)據(jù)傳送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)預(yù)先設(shè)計(jì)好的修調(diào)方法指令光束定位器使激光按一定路徑切割電阻，直至阻值達(dá)到設(shè)定值，同樣可以用激光技術(shù)進(jìn)行片狀電容的電容量修正及混合集成電路的微調(diào)。優(yōu)越的定位精度，使激光微調(diào)系統(tǒng)在小型化精密線形組合信號(hào)器件方面提高了產(chǎn)量和電路功能。

為了提高厚膜電路的精度，必須進(jìn)行阻值調(diào)整。由于厚膜絲網(wǎng)印刷操作固有的不準(zhǔn)確性，基板表面的不均勻及燒結(jié)條件的不重復(fù)性，厚膜電阻常出現(xiàn)正負(fù)誤差，如果阻值超過(guò)標(biāo)稱值將無(wú)法修正，但是，一般情況下印刷燒成后阻值低于目標(biāo)值的大約30%，所以要通過(guò)激光調(diào)整達(dá)到目標(biāo)值。

一、激光調(diào)阻系統(tǒng)及修調(diào)技術(shù)機(jī)理

激光修調(diào)是把一束聚焦的相干光在微機(jī)的控制下定位到工件上，使工件待調(diào)部分的膜層氣化切除以達(dá)到規(guī)定參數(shù)或阻值。調(diào)阻時(shí)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(zhì)。

先進(jìn)的激光修調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用了大量的LSI、VLSI電路，以大部分的軟件操作代替許多硬件功能。核心部分是通過(guò)硬件直接與激光器、光束定位、分步重復(fù)及測(cè)量等系統(tǒng)相連接。測(cè)量系統(tǒng)由采用精密電橋和矩陣組合的無(wú)源網(wǎng)絡(luò)組成。

先進(jìn)的激光修調(diào)系統(tǒng)具有多種修調(diào)功能，可以修調(diào)混合集成電路、厚薄膜電阻器網(wǎng)絡(luò)、電容網(wǎng)絡(luò)、瓷基薄膜集成元件，還可以修調(diào)D/A和A/D轉(zhuǎn)換器的精度，V/F轉(zhuǎn)換器的頻率，有源濾波器的零點(diǎn)頻率及運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓等。同時(shí)還具有IEEE488接口，可與其他測(cè)試設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

二、系統(tǒng)組成

先進(jìn)的激光修調(diào)系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分：

（1）激光器部分

采用氪激勵(lì)的高頻Q開(kāi)關(guān)、Nd:YAG激光器，厚膜修調(diào)最小光斑達(dá)38μm，脈沖重復(fù)頻率為500Hz～50kHz。

（2）光束定位系統(tǒng)

分為線性馬達(dá)式、開(kāi)環(huán)和閉環(huán)檢流計(jì)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(shí)間和修調(diào)時(shí)間，工作效率高。

（3）程控衰減系統(tǒng)

由多個(gè)衰減器組成，以控制在衰減后用于光束游動(dòng)并進(jìn)入紅外相機(jī)的輸出信號(hào)。

（4）修調(diào)設(shè)定器

它直接與激光器、光束定位器、分步重復(fù)臺(tái)及測(cè)量系統(tǒng)相聯(lián)接。它可以通過(guò)程序改變Q頻率、刻蝕尺寸和改變切割的修調(diào)方向，決定阻值變化，而不影響精度。另外，還具有自動(dòng)校正功能，在長(zhǎng)期工作時(shí)可使修調(diào)設(shè)定值保持穩(wěn)定。

（5）阻值及電壓測(cè)定裝置

采用精密電橋和矩陣組合的測(cè)試無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，阻值測(cè)量精度可達(dá)0.02%，測(cè)量時(shí)間僅為5ms。這種設(shè)計(jì)可以防止外界干擾，且由于采用差動(dòng)測(cè)量，自動(dòng)消除偏離及極性轉(zhuǎn)換，還可用來(lái)測(cè)定有源電路修調(diào)時(shí)的直流電壓。

（6）自動(dòng)功率測(cè)量系統(tǒng)

激光器功率測(cè)量是利用最低限度的中斷通過(guò)測(cè)量來(lái)測(cè)定。用微機(jī)控制螺形管驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，激光束通過(guò)衰減器內(nèi)的100%反射鏡，射向熱電偶器件，然后送到1個(gè)多量程功率計(jì)。

三、切割圖形

激光調(diào)阻時(shí)，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(duì)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(shí)際工作中，主要應(yīng)用的是前4種，對(duì)于不同的電阻應(yīng)根據(jù)其方數(shù)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(diào)過(guò)的阻值穩(wěn)定性好。

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2015-0116