Устройство для подгонки плоских пленочных резисторов в номинал

 

(72) Авторы изобретения

В. И. Кравченко, В. В. Заика, О. Н. Погорелый и В.И.Попов (71) Заявитель

У (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОНКИ ПЛОСКИХ ПЛЕНОЧНЫХ

РЕЗИСТОРОВ В НОМИНАЛ

Изобретение относится к производству изделий микроэлектроники и может быть использовано в электронной промышленносТи для прецизионной лазерной подгонки параметров пленочных резисторов в номинал.

Известно устройство для лазерной

t подгонки плоских пленочных резисторов в номинал, содержащий источник импульсного монохроматического лазерного излучения, блок линейной развертки лазерного луча на основании гальванометрической зеркальной системы с фокусирующей системой измерения величины сопротивления и блок управления (! 1.

Недостатки этого устройства состоят в том, что оно имеет сложную систему управления разверткой лазерного луча и ограниченную скорость реза - 80 мм/с, что снижает. производительность подгонки.

Цель изобретения. - упрощение устройства и увеличение его производи2 тельности при сохранении высокой точности подгонки.

Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для подгонки плоских пленочных резисторов .в номинал, содержащем источник лазерного излучения, блок линейной развертки лазерного луча с фокусирующей системой, блок измерения величины сопротивления резистора, и блок управления, источник лазерного излучения выполнен на лазере с модулированной добротностью и дискретно перестраиваемой в процессе генерации длиной волны, а блок линейной развертки лазерноголуча выполнен в виде оптического элемента, обладающего спектральной угловой дисперсией в плоскости линейной развертки. го

На фиг.! представлена блок-схема устройства для лазерной подгонки пленочных резисторов; на фиг.2 - кинетика и спектр генерации лазера с перестраиваемой в процессе гене953674

l0

3 рации длиной волны (в дальнейшем— свип-лазер ).

Устройство содержит свил-лазер 1, включающий узел 2 свипирования длины волны излучения и оптический затвор

3, неподвижный дисперсионный элемент

4 и фокусирующую систему 5, направляющую,сформированный лазерный пучок на Фокальную плоскость 6, в которой расположена плата с резисторами (не показана). Последняя расположена на двухкоординатном юстировочном столе

7, программное управление которым осуществляется электроприводом 8.

Для наблюдения за процессом подгонки служит оптический блок 9 визуализации, в которь>й частично может входить фокусирующая система 5. Блоки

10 и 11 служат, соответственно, для управления контактами и контроля величины сопротивления подгоняемого резистора. Автоматизация процесса подгонки производится с помощью электронного блока 12 управления, связанного с программным управлением электропривода 8, блоком 11 контроля сопротивления и оптическим затвором 3 свип-лазера.

В качестве свил-лазера l могут быть использованы любые известные свип-лазеры на конденсированйМх средах, например на неодимовом стекле или растворах органических красителей. Типичные кинетика интенсивности и спектр излучения свип-лазера на неодимовом стекле приведены на Фиг.2. За один импульс накачки генерируется регулярная серия пичков, частота следования которых составляет 50-200 кГц и может плавно регулироваться изменением уровня накачки. Длительность отдельного пичка обычно составляет 0,2-0,5 мкс и может быть уменьшена до 30-50 нс введением в резонатор оптического затвора 3. Каждому пичку излучения соответствует "своя", строго определенная, линия в спектре, т.е. длина волны. Ширину отдельной линии и интервал между ними можно плавно изменять при общем диапазоне свирипования 300-500 А.

Перестройка длины волны излучения свип-лазеров основана на использовании дисперсных резонаторов, макси" мум добротности которых непрерывно смещается в процессе генерации по шкале длин волн.

В качестве оптического затвора

3, служащего для сокращения отдельного генерационного пичка и прекращения генерации в момент достижения заданного номинала подгоняемым резистором, могут быть использованы любые модуляторы на основе использования электрооптического эффекта.

Оптический элемент 4, предназначенный для осуществления пространственной развертки лазерного луча, должен обладать дисперсией (спектральной ) в плоскости, в которой производится пространственная раз=. вертка компонента луча. В качестве такого элемента могут быть использованы дисперсионные призмы или дифракционные решетки. Основное требование к оптическому элементу 4 обеспечить необходимую угловую дисперсию (оценка ее будет дана ниже) при минимальных потерях интенсивности компонент лазерного луча.

Остальные элементы блок-схемы (фиг. 1) известны и не требуют дополнительных пояснений. Отметим только, что блок 12 управления может быть построен на базе мини-ЭВМ,что

1 существенно расширит возможности все го устройства и обеспечит полную автоматизацию процесса подгонки.

Устройство работает следующим образом.

Плата с резисторами (не показана) устанавливается на юстировочном столе 7 в фокальной плоскости 6.

Блок 12 управления включает привод

8, который передвигает стол 7 до установки платы с резисторами в рабочую позицию (для этого на микро-, схемах имеются реперные точки}, В этот момент срабатывает блок 10 контактов, опускаются измерительные наконечники и блок 11 контроля величины сопротивления измеряет начальное сопротивление подгоняемого резистора. Блок 12 управления включает свип-лазер 1. Узел 2 свипиро вания непрерывно перестраивает дисперсионный резонатор лазера, что приводит к изменению длины волны излучения от пичка к пичку, которые проходят в момент срабатывания оптического затвора 3. Излучение с изменяющейся длиной волны попадает на неподвижный дисперсионный элемент 4, который осуществляет пространственноугловое разложение пичков различных

95 длин волн, в результате чего в фокальной плоскости фокусирующей системы 5, где расположена плата с резисторами, выжигается серия пятен, вытянутая в плоскости диспер.сии элемента 4. Диаметр отдельного пятна определяется начальной расходимостью излучения свип-лазера 1 и фокусным расстоянием системы 5, а расстояние между пятнами - различием длин волн соседних пичков излучения и величиной угловой дисперсии элемента 4. Наблюдение за процессом испарения материала резистора ведется с помощью блока 9 визуализации. При этом измерительный мост непрерывно измеряет сопротивление резистора и в тот момент, когда достигается требуемое значение сопротивления, подает сигнал в блок 12 управления.

Последний закрывает затвор 3, отключает свип-лазер 1 и включает привод 8, который в -соответствии с зало.женной программой, выводит в положение для подгонки следующий резистор.

После подгонки последнего резистора микросхемы блок 12 управления отключает свип-лазер и дает команду на падьем контактов. Срабатывает кон-. тактный блок 10, включается привод

8 и в рабочую позицию выводится резистор следующей микросхемы.

Упрощение конструкции устройства связано с применением в качестве системы для пространственной развертки лазерного луча неподвижного оптического элемента, который, как показывают оценки, может быть выполнен в виде равнобедренной стеклянной призмы (одной или двух из стекла

СТФ-2, установленной под углом минимального отклонения.

Отсутствие каких-либо движущихся узлов положительно сказывается на

3674 6 стабильности и воспроизводимости развертки.

Оценка линейной скорости развертки показывает, что она может достигать и быть выше 800 мм/с, что на порядок выше скорости лучших зарубежных установок.

Технико-зкономический эффект от применения изобретения состоит

10 как в упрощении устройства подгонки, соответствующего снижения их стоимости, так и в существенном увеличении производительности труда на этих установках.

Формула изобретения

Устройство для подгонки плос-.

20 ких пленочных резисторов в номинал, содержащее источник лазерного излучения, блок линейной развертки лазерного луча с фокусирующей системой, блок измерения величины сопротив25 пения резистора и блок управления, о т л и ч а ю щ е е с. я тем, Что, с целью упрощения устройства и увеличения его производительности при сохранении высокой точности подгонЗо ки, источник лазерного излучения выполнен на лазере с модулированной добротностью и дискретно перестраиваемой в процессе генерации длиной волны, а блок линейной развертки лазерного луча выполнен в виде оптического элемента, обладающего спектральнбй угловой дисперсией- в плоскости линейной развертки.

Источники. информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Анохов С.П., Кравченко В.И.

Твердотельные оптические квантовые свип-генераторы. "Квантовая электроника", 1975, 6,9, с.126-148.

953674

ИЮмкс

Составитель Ю. Волков

Редактор А. Козориз Техред M. Надь Корректор E. Рошко

Заказ 6286/78 Тираж 761 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