精密激光調(diào)阻機設(shè)備

本機是針對傳感器、精密電阻、數(shù)據(jù)采集卡等需要高精度信號輸出的器件，專門開發(fā)的激光調(diào)阻設(shè)備，具有調(diào)阻精度高、刻線速度快、性能可靠、自動化程度高等特點。

激光調(diào)阻機也叫做激光鐳射切割系統(tǒng)，其工作原理：利用一束極細的激光束打在電阻上，通過對電阻體氣化蒸發(fā)實現(xiàn)電路的切割。激光束按計算機預(yù)定的程序切割電阻，通過改變電阻的幾何形狀從而改變電阻的阻值。隨著激光切割過程的進行，同時實時測量電路輸出、使其電阻的阻值不斷接近目標阻值，當電阻達到目標阻值后激光束關(guān)閉，即實現(xiàn)激光調(diào)阻過程。

1.精密激光調(diào)阻系統(tǒng)及修調(diào)技術(shù)原理

   調(diào)阻是把一束聚焦的相干光在微機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到規(guī)定參數(shù)或阻值。調(diào)阻時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。核心部分是通過硬件直接與激光器、光束定位、分步重復(fù)及測量等系統(tǒng)相連接。測量系統(tǒng)由采用精密電橋和矩陣組合的無源網(wǎng)絡(luò)組成。

    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，有源濾波器的零點頻率及運算放大器的失調(diào)電壓等。同時還具有IEEE488接口，可與其他測試設(shè)備進行數(shù)據(jù)傳輸。
 ２．激光修調(diào)系統(tǒng)主要包括以下幾個部分： 
 （1）激光器部分
采用穩(wěn)定的進口激光器，厚膜修調(diào)最小光斑達30μm，脈沖重復(fù)頻率為500Hz～100kHz。
（2）光束定位系統(tǒng) 
分為線性馬達式、開環(huán)和閉環(huán)檢流計式等?？刂乒馐赬和Y方向的位置、速度和加速度?？s短光束定位時間和修調(diào)時間，工作效率高。
（3）程控衰減系統(tǒng)
由多個衰減器組成，以控制在衰減后用于光束游動并進入紅外相機的輸出信號。
（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)臺及測量系統(tǒng)相聯(lián)接。它可以通過程序改變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，還具有自動校正功能，在長期工作時可使修調(diào)設(shè)定值保持穩(wěn)定。
5）阻值及電壓測定裝置
采用精密電橋和矩陣組合的測試無源網(wǎng)絡(luò)，阻值測量精度可達0.01％，測量時間小于5ms。這種設(shè)計可以防止外界干擾，且由于采用差動測量，自動消除偏離及極性轉(zhuǎn)換，還可用來測定有源電路修調(diào)時的直流電壓。
（6）自動功率測量系統(tǒng)
激光器功率測量是利用最低限度的中斷通過測量來測定。用微機控制螺形管驅(qū)動系統(tǒng)，激光束通過衰減器內(nèi)的100％反射鏡，射向熱電偶器件，然后送到1個多量程功率計。
切割圖形
３．激光調(diào)阻時，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
在實際工作中，主要應(yīng)用的是前4種，對于不同的電阻應(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)過的阻值穩(wěn)定性好。 

４．常用的調(diào)阻方法有噴砂、激光和電壓脈沖調(diào)整：
噴砂調(diào)阻：通過噴射砂流對電阻基片進行打磨，使電阻漿料層受磨損，從而改變了電阻體的導(dǎo)電截面積和導(dǎo)電長度，而達到一定要求的阻值。是一種常規(guī)的調(diào)阻方案。
噴砂調(diào)阻機設(shè)備價格較低，但調(diào)阻精度不易控制，速度較慢，不易于自動化及批量生產(chǎn)。
激光調(diào)阻：通過短脈沖激光掃描切割電阻基片，使電阻漿料層受激光加熱氣化，形成一定深度的刻痕，從而改變了電阻體的導(dǎo)電截面積和導(dǎo)電長度，達到把低于目標阻值的電阻體修調(diào)到阻值允許的偏差范圍內(nèi)，適用于片狀電阻的快速大規(guī)模生產(chǎn)。
激光調(diào)阻機價格較高，精度易控制，速度較快，且易于自動化及批量生產(chǎn)，且能完成電路的功能調(diào)阻，目前是調(diào)阻的主流工藝。 
激光精密加工在諸如薄膜電路的功能微調(diào)、壓電石英諧振腔和單層濾波器的微調(diào)、光掩膜的修正、具有分布參數(shù)的超高頻電路的微調(diào)、光學(xué)度盤和分劃板的刻制等工業(yè)領(lǐng)域?qū)⒌玫皆絹碓綇V泛的應(yīng)用。 
激光調(diào)阻機根據(jù)市場要求，設(shè)計的BZL-SL12A系列機型，可根據(jù)客戶電路要求定功能及客戶產(chǎn)品設(shè)制。 

５.精密激光調(diào)阻系統(tǒng)調(diào)阻方案

先進的激光微調(diào)系統(tǒng)（激光調(diào)阻設(shè)備、激光調(diào)電阻設(shè)備）主要包括以下幾個部分： 
（1）激光器部分
采用進口光纖激光器，厚膜修調(diào)最小光斑達38μm，脈沖重復(fù)頻率為500Hz～100kHz。
（2）光束定位系統(tǒng) 
分為線性馬達式、開環(huán)和閉環(huán)檢流計式等。控制光束在X和Y方向的位置、速度和加速度?？s短光束定位時間和修調(diào)時間，工作效率高。
（3）程控衰減系統(tǒng)
由多個衰減器組成，以控制在衰減后用于光束游動并進入紅外相機的輸出信號。
（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)臺及測量系統(tǒng)相聯(lián)接。它可以通過程序改變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，還具有自動校正功能，在長期工作時可使修調(diào)設(shè)定值保持穩(wěn)定。
5）阻值及電壓測定裝置
采用精密電橋和矩陣組合的測試無源網(wǎng)絡(luò)，阻值測量精度可達0.01％，測量時間僅為25μs。這種設(shè)計可以防止外界干擾，且由于采用差動測量，自動消除偏離及極性轉(zhuǎn)換，還可用來測定有源電路修調(diào)時的直流電壓。
（6）自動功率測量系統(tǒng)
激光器功率測量是利用最低限度的中斷通過測量來測定。用微機控制螺形管驅(qū)動系統(tǒng)，激光束通過衰減器內(nèi)的100％反射鏡，射向熱電偶器件，然后送到1個多量程功率計。
簡易型調(diào)阻方案：
６．實現(xiàn)功能：通過手動控制控針，對電組進行自動精密調(diào)節(jié)
1、激光器及控制系統(tǒng)：進口光纖激光器激光器
2、光學(xué)定位系統(tǒng)：XY自動控制
3、阻值測量及控制系統(tǒng)
4、手動控針
７．標準型調(diào)阻方案：
實現(xiàn)功能：通過自動控制控針，對批量電組進行自動精密調(diào)節(jié)。
1、激光器及控制系統(tǒng)：進口光纖激光器激光器
2、光學(xué)定位系統(tǒng)：五維工作方式
3、阻值測量及控制系統(tǒng)
4、自動控針：自動上、下
5、監(jiān)控系統(tǒng)：雙路300萬像素CCD監(jiān)控
6．在線功能調(diào)阻方案：

7.激光調(diào)阻機的種類

目前調(diào)阻機按功能可分單純調(diào)阻及功能性調(diào)阻兩類：
單純調(diào)阻：
對電阻進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)至某一固定阻值，完成調(diào)阻。這類設(shè)備比較簡單。
功能性調(diào)阻：
對某一電路中的電阻進行精密調(diào)節(jié)，使此電路模塊完成相應(yīng)的功能。此類設(shè)備比較復(fù)雜，且設(shè)備與電路要求相適應(yīng)

主要技術(shù)參數(shù)