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激光调阻设备

更新时间:2021-03-22

本机是针对传感器、精密电阻、数据采集卡等需要高精度信号输出的器件,专门开发的激光调阻设备,具有调阻精度高、刻线速度快、性能可靠、自动化程度高等特点。

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本机是针对传感器、精密电阻、数据采集卡等需要高精度信号输出的器件,专门开发的激光调阻设备,具有调阻精度高、刻线速度快、性能可靠、自动化程度高等特点。 

激光调阻机也叫做激光镭射切割系统,其工作原理:利用一束极细的激光束打在电阻上,通过对电阻体气化蒸发实现电路的切割。激光束按计算机预定的程序切割电阻,通过改变电阻的几何形状从而改变电阻的阻值。随着激光切割过程的进行,同时实时测量电路输出、使其电阻的阻值不断接近目标阻值,当电阻达到目标阻值后激光束关闭,即实现激光调阻过程。 

1.精密激光调阻系统及修调技术原理 

   调阻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。 

    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。
 2.激光修调系统主要包括以下几个部分: 
 (1)激光器部分
采用稳定的进口激光器,厚膜修调小光斑达30μm,脉冲重复频率为500Hz~100kHz。
(2)光束定位系统 
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
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0.01%,测量时间小于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。
(6)自动功率测量系统
激光器功率测量是利用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
3.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
(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型刀口为常用,而且调过的阻值稳定性好。  

4.常用的调阻方法有喷砂、激光和电压脉冲调整:
喷砂调阻:通过喷射砂流对电阻基片进行打磨,使电阻浆料层受磨损,从而改变了电阻体的导电截面积和导电长度,而达到一定要求的阻值。是一种常规的调阻方案。
喷砂调阻机设备价格较低,但调阻精度不易控制,速度较慢,不易于自动化及批量生产。
激光调阻:通过短脉冲激光扫描切割电阻基片,使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,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。
激光调阻机价格较高,精度易控制,速度较快,且易于自动化及批量生产,且能完成电路的功能调阻,目前是调阻的主流工艺。 
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。 
激光调阻机根据市场要求,设计的BZL-SL12A系列机型,可根据客户电路要求定功能及客户产品设制。  

5.精密激光调阻系统调阻方案 

先进的激光微调系统(激光调阻设备、激光调电阻设备)主要包括以下几个部分: 
(1)激光器部分
采用进口光纤激光器,厚膜修调小光斑达38μm,脉冲重复频率为500Hz~100kHz。
(2)光束定位系统 
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
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0.01%,测量时间仅为25µs。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。
(6)自动功率测量系统
激光器功率测量是利用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反射镜,射向热电偶器件,然后送到1个多量程功率计。
简易型调阻方案:
6.实现功能:通过手动控制控针,对电组进行自动精密调节
1、激光器及控制系统:进口光纤激光器激光器
2、光学定位系统:XY自动控制
3、阻值测量及控制系统
4、手动控针
7.标准型调阻方案:
实现功能:通过自动控制控针,对批量电组进行自动精密调节。
1、激光器及控制系统:进口光纤激光器激光器
2、光学定位系统:五维工作方式
3、阻值测量及控制系统
4、自动控针:自动上、下
5、监控系统:双路300万像素CCD监控
6.在线功能调阻方案: 

7.激光调阻机的种类 

目前调阻机按功能可分单纯调阻及功能性调阻两类:
单纯调阻:
对电阻进行调节,调节至某一固定阻值,完成调阻。这类设备比较简单。
功能性调阻:
对某一电路中的电阻进行精密调节,使此电路模块完成相应的功能。此类设备比较复杂,且设备与电路要求相适应 

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