Устройство для подгонки прецизионных пленочных резисторов

 

О П И С А Н И Е )960971

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсмик

Соцмапнстмчвсмни

Респубямм (6l) Дополммтельмое к ант. свна-ву (22) Заявлено 20. 02. 81 (21) 3249518/18-21 с прнсоелнненнем заявкн № (23) ПрмормтетОпублмковано23. 09.82, бюллетень ¹ 35

Дата опублмкованмя опнсання 23.09.82 (5I )M. Кл.

Н 01 С 17/24 тьеу4врстееваык KNINIT

CCC1 ае делам вэееретеккв к етерытвй (53) УДК621. 316. .849(088,8) (72) Автори изобретения

ВСГСО1ОЗБА 11

В. И. Кузнецов, В. В. Иомонт и С. А. 31трФЖТЕ1:Т!1З- q

ТИХИМИ"-1.ЕСУГАЯ " (7!) заявители

БИБЛИОТЕКА (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОНКИ ПРЕЦИЗИОННЫХ

ПЛЕНОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВ

Устройство относится к микроэлектронике, преимущественно к тех,нологическому оборудованию для изготовления гибридных интегральных схем, и может быть использовано при под5 гонке прецизионных пленочных резисторов.

Известно устройство для контроля и коррекции сопротивления тонкопленочных РезистоРов гибРидных интегРальТо ных схем, содержащее механизм перемещения подложки, механизм электроэрозионного удаления пленки резис" тора с иглой-электродом, связанной с якорем электромагнита, блок контроля с контактными элементами, блок коррекции, микроскоп и приводной механизм 31 3.

Однако конструкция и схемное реше.ние этого устройства не позволяют по-20 лучить высокую точность подгонки ввиду инерционности механизма коррекции и низкой частоты рабочих цик" лов. Кроме того, устройство имеет

2 большие габариты и отличается слож ностью изготовления и наладки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее последовательно соединенные магазин эталонных сопротивлений, блок контроля величины сопротивления и контактные элементы, иглы-электроды с электромагнитом, блок питания игл-электродов, блок управления процессом подгонки, микроскоп, двухкоординатный стол, приводной механизм с электродвигателем по каждой координате с блоком питания (2).

Однако в указанном устройстве скорость и.величина перемещения иглэлектродов по реэистивной пленке зависят от оператора. Это приводит к снятию дополнительной части реэистивной пленки механическим путем после разрывания цепи питания игл-электродов по достижении подгоняемым ре960971 зистором требуемого номинала, что снижает точность подгонки.

Цель изобретения - повышение точности подгонки резисторов.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для подгонки прецизионных пленочных резисторов, содержащем последовательно соединенные магазин эталонных сопротивлений, блок контроля величины сопро- 1о тивления и контактные элементы, иглы° электроды с электромагнитом, блок питания игл-электродов, блок управления процессом подгонки, l4NKpocKor> двухкоординатный стол, приводной механизм с электродвигателем по каждой координате с блоком питания, введен усилитель-ограничитель, а блок управления процессом подгонки выполнен в виде последовательно соединенных генератора прямоугольных импульсов, двух триггеров > двух логических элементов И, электронной линии задержки, интегратора, инвертора, и компаратора, третьего логического элемента И и трех ключей, причем второй вход первого логического элемента

И соединен с выходом первого триг.— гера, второй вход второго логического элемента И через компаратор сое30 динен с выходом блока контроля величины сопротивления, обмотки управления электродвигателей соединены с выходом блока контроля величины сопротивления через усилитель-ограничитель и первый ключ, вход которого соединен с выходом интегратора, первый и второй входы третьего логического элемента И соединены соответственно с вторым выходом второго триггера и с выходом электронной линии задержки, а выход третьего логического элемента И - с первым входом второго ключа, второй вход которого соединен с выходом блока питания игл-электродов, и выход - с иглами-электродами, а выход инвертора соединен с входом третьего ключа, включенного в цепь питания электромагнита.

На фиг. 1 изображено устройство, 50 общий вид; на фиг. 2 — функциональная схема; .на фиг. 3 - временные диаграммы работы блока управления процессом подгонки.

Устройство для подгонки прецизион- 55 ных пленочных резисторов содержит основание 1, на котором размещены координатный стол 2 и стойка 3, несущая механизм электроэрозионного удаления пленки 4, кронштейн 5 с микроскопом 6, корпус 7 электрической части устройства с пультом управления 8, контактные элементы 9 и 10 и подложкодержатель 11, Координатный стол 2 включает в себя каретки 12 и 13 перемещающиеся по координатам Х и У с помощью электродвигателей 14 и 15 постоянного тока.

Механизм электроэрозионного удаления пленки 4 содержит корпус 16, несущий ось 17, на которой шарнирно установлены держатели 18, нормально прижатые пружинами 19 к упору 20, К одним концам держателей 18 крепятся иглы-электроды 21, изготовленные из тугоплавкого металла, например, вольфрама. Другие концы кинематически связаны через Z-образный рычаг 22 с якорем электромагнита 23. Корпус

16 установлен на ползуне 24 с возможностью перемещения по вертикали в призматических направляющих 25 с помощью ручки 26 зубчато-реечного механизма не показан ).

Контактные элементы 9 и 10 выполнены в виде зондов 27, закрепленных в держателях 28, подвижно установленных на опорах 29. Зонды 27 электрически соединены с блоком контроля величины сопротивления.

Электрическая часть устройства содержит электродвигатели 14 и 15,представляющие собой электродвигатели постоянного тока с регулируемой частотой вращения в широких пределах, блок питания электродвигателей 30, электромагнит 23, блок 31 контроля величины сопротивления, эталонный магазин сопротивлений 32, блок 33 питания игл-электродов, усилитель-ограничитель 34 и блок 35 управления процессом подгонки (обведен пунктиром ), состоящий из генератора 36 прямоугольных импульсов, триггеров

37 и 38, логических элементов И 39 и 40, электронной линии задержки 41, интегратора 42, инвертора 43, компаратора 44, логического элемента

И 45 и трех ключей 46 -48.

Устройство работает следующим образом.

Подложку 49 с подгоняемыми резисторами закрепляют на координатном столе 2 в подложкодер>нателе 11. Подгоняемый резистор подключают с помощью контактных элементов 9 и 10

960971

Формула изобретения

Устройство для подгонки прецизионных пленочных резисторов, содер5 к блоку 31 контроля величины сопротивления. На эталонном магазине со" противлений 32 устанавливают требуемую величину сопротивления резистора. Перемещением кареток 12 и 13 5

-с помощью электродвигателей 14 и 15 подводят подгоняемый резистор к иглам-электродам 21. Ручкой 26 зубчатореечного механизма опускают иглыэлектроды 21 на резистивный слой подгоняемого резистора. Определив направление реза к ключу 48 и тумблером 50 подключают один из электродвигателей 14 и 15, обеспечиваиж ий перемещение резистора в выбранном направлении подгонки °

Включают питание блока управления процессом подгонки. При этом генератор 36 начинает вырабатывать прямоугольные импульсы И 1 частотой 20 кГц, которые триггерами 37 и 38, вырабатывающими сигналы И 2 и И 3, и логическим элементом И 39 преобразуются в контрольные импульсы И 4, поступающие на первый вход логичес- 25 кого элемента И 40. В блоке 31 контроля величины сопротивления происходит сравнение величины сопротивления подгоняемого резистора с номиналом, установленным на эталонном магазине сопротивлений 32.

При несоответствии величины сопротивления подгоняемого резистора заданному значению на выходе блока 31 контроля величины сопротивления про3S является положительное напряжение, которое компаратором 44 с внутренним опорным напряжением преобразуется в разрешающий потенциал И, равный логической "1", поступающей на второй 40 вход логического элемента И 40. При этом контрольные импульсы И 6 поступают на вход электронной линии задержки 41, преобразующей эти импульсы в сигналы И 7, которые затем преобразуются интегратором 42 в положительный потенциал И 9, открывающий ключ

47 и поступающий на вход инвертора

43. Сигнал И 10 с выхода инвертора

43, равный логическому "0", запирает ключ 47. При этом на обмотку управления электродвигателя подается напряжение от блока 31 контроля ве-, личины сопротивления, усиленное усилителем-ограничителем 34; и электродвигатель перемещает подложку с под55 гоняемым резистором относительно иглэлектродов 21, а электромагнит 23 обесточен.

Одновременно с этим логический элемент И 45, входы которого подключены к выходу электронной линии задержки 41 и второму выходу триггера 38, вырабатывает напряжение И 8, обеспечивающее подключение игл-элект.тродов 21 к блоку 33 питания через ключ 46 в промежутках между прохождением контрольных импульсов И 6 со сдвигом относительно их во времени. Таким образом, подгонка резистора и замеры величины его сопротивления производятся попеременно с частотой порядка 1 кГц.

После того как сопротивление подгоняемого резистора достигнет 904 номинала, сигнал с выхода усилителя-ограничителя 34 уменьшается по мере приближения величины сопротивления подгоняемого резистора к номиналу, что приводит к снижению частоты вращения электродвигателя, а следовательно, к уменьшению скорос— ти перемещения резистора относительно игл-электродов. Это позволяет исключить влияние инерционности систем на точность подгонки. По достиже нии сопротивления подгоняемого резистора заданной величины, на выходе компаратора 44 вырабатывается сигнал, соответствующий логическому "0", логический элемент И 40 запирается, что приводит к открыванию ключа 47 и закрыванию ключей 46 и 48. При этом подается напряжение на электромагнит 23, который, срабатывая, поднимает иглы-электроды, а цели пита- . ния игл-электродов и электродвигателя привода разрываются, что приводит к останову перемещения подложки и к прекращению подачи высокого напряжения на иглы-электроды

7 процесс подгонки резистора закончен.

Предложенное устройство позволяет повысить точность подгонки пленочных резисторов за счет замедления скорости нарастания сопротивления в конце подгонки и предотвращения механического повреждения резистивной пленки иглами-электродами после достижения величины сопротивления подгоняемого резистора заданного номинала.

7 960971 8 жащее последовательно соединенные ° мот ки управления электродви гателей магазин эталонных сопротивлений, соединены с выходом блона контроля блок контроля величины сопротивления величины сопротивления через усии контактные элементы, иглы-электро- литель-ограничитель и первый ключ, ды с электромагнитом, блок питания 5 вход которого соединен с выходом игл-электродов, блок управления про". интегратора, первый и второй входы цессом подгонки, микроскоп, двух- третьего логического элемента И соекоординатный стол, приводной механизм динены соответственно с вторым выхос электродвигателем по каждой коор- дом второго триггера и с выходом динате с блоком питания, о т л и - 10 электронной линии задержки, а выход . ч а ю щ е е с я. тем, что, с целью . третьего логического элемента Иповышения точности подгонки резисто- . с первым входом второго ключа, второй ров, е него введен усилитель-ограни- вход которого соединен с выходом бло.читель, а блок управления процессом ка питания игл"электродов, и выход,подгонки выполнен в виде последова- 15 с иглами-.электродами, а выход инвертотельно соединенных генератора пря- ра соединен с входом третьего ключа, моугольных импульсов, двух триггеров включенного в цепь питания электро.двух логических элементов И, элек- магнита. тронной линии задержки, интегратора, инвертора и компаратора, третьего 20 Источники информации, погического элемента И и трех ключей, принятые во внимание при экспертизе причем второй вход первого логичес- . 1. Авторское свидетельство СССР . кого элемента И соединен с выходом . N 473383, кл. Н 01 С 17/00, первого триггера, второй вход вто" 20.03.70. рого логического элемента И через 25 2. Авторское свидетельство СССР

1сомпаратор соединен с выходом блока У 326645, кл. Н 01 С 17/00, контроля величины сопротивления, об- 03.01.69 (прототип).

960971

Составитель 1Э.Волков

Редактор Г. Ус ТехредЕ.ХаритончикКорректор H. Король

Заказ 7301/67 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