Устройство для лазерной подгонки пленочных резисторов

 

Союз Советски к

Социалистических

Республик (и)1003157

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22)Заявлено 12.10.81 (21) 3348б00/18-21 с присоединением заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 07.03.83. Бюллетень _#_a 9

Н 01 С 17/24

Гесударстевввыб квинтет (5З1уд (621. 316. .8(088.82 ао делаав вэевретеввй и вткрытий

Дата опубликования описания 07. 3. л (72) Автор изобретения

B. А. Хромушин (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ ПОДГОНКИ

ПЛЕНОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВ

Изобретение относится к технологическому оборудованию для производства радиоаппаратуры, в частности к устройствам для коррекции тонкопленочных и толстопленочных резисторов гибридных схем.

Известно устройство для автоматической подгонки резисторов, содержа щее инструмент подгонки, подгоняемый резистор, эталонный. резистор для подгонки, эталонный резистор для контроля, коммутатор, генератор синусоидального напряжения, пороговый усилитель, дополнительный коммутатор, блок стабилизации, переключающий каскад, блок управления инструментом подгонки (1) .

Данное устройство характеризуется небольшими аппаратурными затратами и. автоматизирует только цикл подгонки резистора с неизменяемым направлением реза.

Однако данное устройство, формируя поперечный рез пленочного резис2 тора, не обеспечивает высокой точности его подгонки под номинал, которая уменьшается по мере увеличения длины и уменьшения ширины резистора.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для подгонки пленочных микроуэлов, содержащее инструмент подгонки, блок сравнения, детекторы, синхронизатор, блок тестовых сигналов, координатным стол с каретками по координатам Х и

У, блок управления координатным столом f2) .

Используемый в данном устройстве метод подгонки резистора поперечйым резом не позволяет достичь высокой точности-подгонки и не автоматизирует процесс подгонки с более сложными ре" зами, широко используемыми для обеспечения высокой точности подгонки прямоугольных резисторов с изменяемым направлением, осуществляющий грубую подстройку поперечным резом, а точную - продольным.

3 1003

Цель изобретения — повышение точности подгонки пленочных резисторов под номинал и производительности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для подгонки пленоч50 ных резисторов, содержащем блок лазера, конструктивно совмещенный с координатным столом, пульт управления два измерительных зонда, размещенных на подвижной части координатного стола и соединенных с первыми входами блока измерения относительной ошибки сопротивления резистора, вторые входы которого соединены с блоком эталонных резисторов, а выход — с первым входом первого блока сравнения, блок управления координатным столом, блок управления координатным столом выполнен в виде дешифратора и четырех ключей, включен- 20 ных между соответствующими входами координатного стола и выходами дешифратора, первыми тремя входами соединенного с соответствующими выходами пульта управления, введены коммута- тор, кольцевой распределитель, блок формирования импульсов, триггер, причем четвертый выход пульта управления соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с вхо- З0 дом блока формирования импульсов и первым входом кольцевого распределителя, второй вход которого соединен с первым выходом формирователя импульсов и первым входом коммутатора, второй и третий входы последнего соединены соответственно с вторым выходом формирователя импульсов и первым выходом кольцевого распределителя, второй выход которого соединен с блоком лазера, а также введены нуль-орган, второй блок сравнения, логический элемент И,блок задания напряжения и делитель, причем нуль-орган включен между выходом блока измерения относительной ошибки сопротивления резистора и первым входом логического элемента И, второй вход которого и выход соединены соответственно с третьим выходом кольцевого распределителя и вторым входом триггера, первый и второй вход и выход второго блока сравнения соединены соответственно с выходом блока измерения относительной ошибки сопротивления резистора, через делитель с выходом блока задания напряжения и четвертым входом коммутатора, выход последнего соединен с пятым входом блока уп157 4 равления координатным столом, четвертый вход которого соединен с вы» ходом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока задания напряжения.

На чертеже изображена функциональная схема устройства для автоматической лазерной подгонки пленочных резисторов.

Устройство содержит лазер 1, конструктивно совмещенный с координатным столом 2, на подвижной части которого имеется место для закрепления подложки с пленочными резисторами и размещены два зонда 3. Блок 4 управления координатным столом осуществляет пошаговое управление им раздельно по координатам +Х, -Y, +Y, -Y. по четырем входам, каждый из которых подключен к соответствующему выходу дешифратора 5 через соответствующий ключ 6.

Устройство имеет пульт 7 управления, представляющий собой конструктивно совмещенные три тумблера и кнопку пуска (не показаны) . С помощью тумблеров перед началом работы оператор имеет возможность выбрать направления поперечного и продольного реза в зависимости от расположения резистора на координатном столе 2. Совмещенные с тумблерами выходы пульта 7.управления подключены к соответствующим входам дешифратора

5, четвертый вход которого подключен к выходу первого блока 8 сравнения напряжений. Первый вход первого блока

8 сравнения напряжения соединен с выходом блока 9 измерения относительной ошибки сопротивления резистора, первые два входа которого подключены к зондам 3, а другие два входа - к блоку 10 эталонных резисторов. Второй вход первого блока 8 сравнения напряжений соединен с выходом блока

11 задания напряжения, с помощью которого задается момент изменения направления движения координатного сто. ла 2.

Выход блока 11 задания напряжения соединен с первым входом второго блока 12 сравнения через делитель 13 напряжения. Вторбй вход втооого блока

12 соавнения напояжений соединен с выхоцом блока 9 измеоений относительной ошибки сопоотивления оезистооа. С помощью целителя 13 напояжения зацает1ся момент замедления координатного

5 10031 стола на конечном этапе подгонки резистооа, Выход второго блока 12 сравнения напряжений соединен с входом управления коммутатором 14, поеаназначенным для коммутации импульсных сигналов с aevx выходов блока 15 формиоования импульсов на первом выходе которого формируется последовательность импульсных сигналов, частота 1о которых определяет малый шаг перемещений координатного стола 2. Этот выход соединен с первым входом коммутатора.14 и вторым входом кольцевого распределителя 16. На втором выходе блока 15 формирования импульсов формируется последовательность импульсных сигналов с более высокой частотой. Этой частотой определяется быстрый Шаг перемещения координатного сто-1О ла 2. Этот выход подключен к второму входу коммутатора 14, На трех выходах кольцевого распределителя 16 формируются последовательно распределенные во времени импульсы длитель- р5 ностью, равной периоду следования импульсов на первом выходе блока 15 формирования импульсов. Третий выход кольцевого распределителя 16 подключен к входу логического элемента

И 17, .второй выход — к входу управления поджигом лазера 1, первый выход — к входу стробирования коммутатора 14.

Выход блока 9 измерения относительной ошибки сопротивления резисто- 5 ра подключен к входу нуль-органа 18, с помощью которого фиксируется момент окончания подгонки резистора.

Выход нуль-органа 18 соединен с входом логического элемента И 17, выю ход которого соединен с нулевым входом триггера 19. Совмещенный с кнопкой пуска четвертый выход пульта 7 управления соединен с единичным входом триггера 19, единичный выход которого соединен с входом блока 15 формирования импульсов и первым входом (шина сброса) кольцевого распределителя 16.

Устройство работает следующим образом.

Подложку с резистсрами фиксируют на подвижной части координатного стола 2. Зонды 3 устанавливают на кон55 тактные площадки подгоняемого резистора. Перед началом работы оператор с помощью органов управления пульта

7 управления выбирает направление пе57 ремещения координатного стола 2, соответствующее первоначальному поперечному и последующему продольному резу. Работа устройства начинается после нажатия кнопки "Пуск" пульта

7 управления. В результате на четвертом выходе пульта 7 управления формируется уровень "1" который, поступая на единичный вход триггера

19, опрокидывает его в единичное со-. стояние. С выхода триггера 19 уровень "1" поступает на входы блока 15 формирования импульсов и кольцевого распределителя 16, разрешая их работу.

На выходах кольцевого распределителя 16 формируются последовательно распределенные во времени импульсы, .с помощью которых распределяются во времени циклы измерения сопротивления резистора, воздействия луча лазера 1 на резистор и перемещения координатного стола 2

Блок 9 измерения относительной ошибки сопротивления резистора формирует на выходе напряжение, пропорциональное отношению разности сопротивлений эталонного и подгоняемого резисторов к сопротивлению эталонного резистора. Первоначально сопротивление подгоняемого резистора меньше сопротивления эталонного резистора.

В результате на выходах нуль-органа

18 и блоков 8 и 12 сравнения присутст вуют уровни "0". Коммутатор 14 в этом случае пропускает импульсы, формируемые блоком 15 формирования импульсов на втором выходе при наличии уров-ня "1" на первом выходе кольцевого распределителя 16. В результате на выходе коммутатора 14 имеется серия из нескольких импульсов, которая поступает на дешифратор 5. Логические уровни сигналов на входах дешифратора 5 преобразуются на его выходах в импульсы, поступающие на соответствующий вход координатного стола 2 чеоез согласующий ключ 6> осуществляя пошаговое пеоемешение подгоняемого резистора по одному из четырех возможных направлений (по координатам +Х, -Х, +Y, -Y) с большим шагом.

Работа устройства характеризуется последовательным во времени опро" сом нуль-органа 18, через логический элемент И 17 поджигом лазера 1 и перемещением подгоняемого резистора с помощью координатного стола 2. В проКогда сопротивление подгоняемого резистора станет равным или большим сопротивления эталонного резистора, на выходе блока 9 измерения относительной ошибки сопротивления резистора будет присутствовать напряжение, меньшее или равное нулю. В реэультаи те нуль-орган 18 изменит свое состояние. Уровень "1" с его выхода поступит на вход логического элемента

И 17 и не будет препятствовать прохож30

7 10031 цессе подгонки поперечным резом увеличивается сопротивление резистивного слоя подгоняемого резистора и уменьшается напряжение на выходе блока 9 измерения относительной ошибки сопротивления резистора. При дальней» шей подгонке напряжение на выходе блока 9 измерения относительной ошибки сопротивления резистора станет меньше напряжения на выходе блока 11 1о задания напряжения, На выходе блока

8 сравнения появится уровень "1", который, поступив на вход дешифратора

5, изменит прохождение импульсов по его выходу, соответствующему противо- 1З положной координате. В результате направление реза изменится на продольное, что позволяет дальнейшую подгонку под номинал, заданный эталонным резистором, производить более плавно. Напряжение на выходе блока 11 задания напряжения характеризует подгонку резистора продольным резом и ,выбирается оператором перед началом работы исходя из геометрических размеров этого резистора. Подгонка резистора продольным ревом будет приводить к уменьшению напряжения на выходе блока 9 измерения относительной ошибки сопротивления резистора. На последнем этапе подгонки резистора на пряжение на первом входе второго блока 12 сравнения станет равным или меньшим напряжения на выходе делителя 13 напряжения. В результате на выходе бпока 12 сравнения появится уровень "1", который, поступая íà управляющий вход коммутатора 14,изменит

:прохождение через него импульсов. На выход коммутатора 14 в этом случае будет проходить одиночный импульсный сигнал с первого выхода блока 15формированияния импульсов, что приведет к уменьшению шага перемещения координатного стола 2 и позволит на конечЯ ном этапе подгонки резистора подойти к его номинальному значению мень- шими дискретными смещениями.

57 дению через него по другому его входу очередного импульса с выхода распределителя 16 импульсов. С выхода логического элемента И 17 импульс поступит на нулевой вход триггера 19 и опрокинет его в исходное нулевое состояние. Уровень "0" с выхода триггера 19, поступая на вход блока 15 формирования импульсов и шину сброса (первый вход) кольцевого распределителя 16, прекратит их работу. В результате этого следующие импульсы поджига лазера 1 и перемещения на дешифратор 5 поступать не будут и процесс подгонки закончится.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения состоит в том, что оно автоматизирует цикл подгонки резистора с изменяемым направлением реза. Это позволяет осуществлять точную подгонку прямоугольных резисторов при снижении времени по подгонку.

Формула изобретения

Устройство для лазерной подгонки пленочных резисторов, содержащее блок лазера, конструктивно совмещенный с координатным столом, пульт управления, два измерительных зонда, размещенных на подвижной части координатного стола и соединенных с первыми входами блока измерения относительной ошибки сопротивления резистора, вторые входы которого соединены с блоком эталонных резисторов, а выход - с первым входом первого блока сравнения блок управления координатным столом о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности подгонки пленочных резисторов под номинал и производительности, блок управления координатным столом выполнен в виде дешифратора и четырех ключей, включенных между соответствующими входами координатного стола и выходами дешифратора, первыми тремя входами соединенного с соответствующими выходами пульта управления, введены коммутатор, кольцевой распределитель, блок формирования импульсов, триггер, причем четвертый выход пульта управления соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с входом блока формирования импульсов и первым входом кольцевого распределителя, второй вход

100

Составитель О. Волков

Редактор Н. Гришанова Техред Т.фанта Корректор И. Демчик

Заказ 1571/36 Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 которого соединен с первым выходом формирователя импульсов и первым входом коммутатора, второй и третий входы последнего соединены соответственно со вторым выходом формирователя импульсов и первым выходом кольцевого распределителя, второй выход которого соединен с блоком лазера, а также введены нуль.орган, второй блок сравнения, логический элемент И, блок задания напряжения и делитель, причем нульорган включен между выходом блока измерения относительной ошибки сопротивления резистора и первым входом логического элемента И, второй вход которого и выход соединены соответственно с третьим выходом кольцевого распределителя и вторым входом триггера, первый и второй

3157 10 входы и выход второго блока сравнения соединены соответственно с вы.ходом блока измерения относительной ошибки сопротивления резистора, через делитель с выходом блока задания напряжения и четвертым входом коммутатора, выход последнего соединен с пятым входом блока управления координатным столом, четвертый вход

1в которого соединен с выходом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока задания напряжения.

15 Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 588564, кл. H 01 С 17/00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР ю Г 661617, кл. Н 01 С 17/00, 1976.