精密激光調(diào)阻機(jī)設(shè)備

本機(jī)是針對(duì)傳感器、精密電阻、數(shù)據(jù)采集卡等需要高精度信號(hào)輸出的器件，專門(mén)開(kāi)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(dòng)化程度高等特點(diǎn)。

激光調(diào)阻機(jī)也叫做激光鐳射切割系統(tǒng)，其工作原理：利用一束極細(xì)的激光束打在電阻上，通過(guò)對(duì)電阻體氣化蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)電路的切割。激光束按計(jì)算機(jī)預(yù)定的程序切割電阻，通過(guò)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(guò)程的進(jìn)行，同時(shí)實(shí)時(shí)測(cè)量電路輸出、使其電阻的阻值不斷接近目標(biāo)阻值，當(dāng)電阻達(dá)到目標(biāo)阻值后激光束關(guān)閉，即實(shí)現(xiàn)激光調(diào)阻過(guò)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(jī)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(dá)到規(guī)定參數(shù)或阻值。調(diào)阻時(shí)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(jìn)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(guò)硬件直接與激光器、光束定位、分步重復(fù)及測(cè)量等系統(tǒng)相連接。測(cè)量系統(tǒng)由采用精密電橋和矩陣組合的無(wú)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(diǎn)頻率及運(yùn)算放大器的失調(diào)電壓等。同時(shí)還具有IEEE488接口，可與其他測(cè)試設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
 ２．激光修調(diào)系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分： 
 （1）激光器部分
采用穩(wěn)定的進(jìn)口激光器，厚膜修調(diào)最小光斑達(dá)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(dá)式、開(kāi)環(huán)和閉環(huán)檢流計(jì)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(shí)間和修調(diào)時(shí)間，工作效率高。
（3）程控衰減系統(tǒng)
由多個(gè)衰減器組成，以控制在衰減后用于光束游動(dòng)并進(jìn)入紅外相機(jī)的輸出信號(hào)。
（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(tái)及測(cè)量系統(tǒng)相聯(lián)接。它可以通過(guò)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(dòng)校正功能，在長(zhǎng)期工作時(shí)可使修調(diào)設(shè)定值保持穩(wěn)定。
5）阻值及電壓測(cè)定裝置
采用精密電橋和矩陣組合的測(cè)試無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，阻值測(cè)量精度可達(dá)0.01％，測(cè)量時(shí)間小于5ms。這種設(shè)計(jì)可以防止外界干擾，且由于采用差動(dòng)測(cè)量，自動(dòng)消除偏離及極性轉(zhuǎn)換，還可用來(lái)測(cè)定有源電路修調(diào)時(shí)的直流電壓。
（6）自動(dòng)功率測(cè)量系統(tǒng)
激光器功率測(cè)量是利用最低限度的中斷通過(guò)測(cè)量來(lái)測(cè)定。用微機(jī)控制螺形管驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，激光束通過(guò)衰減器內(nèi)的100％反射鏡，射向熱電偶器件，然后送到1個(gè)多量程功率計(jì)。
切割圖形
３．激光調(diào)阻時(shí)，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(duì)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(shí)際工作中，主要應(yīng)用的是前4種，對(duì)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(guò)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(guò)噴射砂流對(duì)電阻基片進(jìn)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(zhǎng)度，而達(dá)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(jī)設(shè)備價(jià)格較低，但調(diào)阻精度不易控制，速度較慢，不易于自動(dòng)化及批量生產(chǎn)。
激光調(diào)阻：通過(guò)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(zhǎng)度，達(dá)到把低于目標(biāo)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(jī)價(jià)格較高，精度易控制，速度較快，且易于自動(dòng)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(pán)和分劃板的刻制等工業(yè)領(lǐng)域?qū)⒌玫皆絹?lái)越廣泛的應(yīng)用。 
激光調(diào)阻機(jī)根據(jù)市場(chǎng)要求，設(shè)計(jì)的BZL-SL12A系列機(jī)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(jìn)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(gè)部分： 
（1）激光器部分
采用進(jìn)口光纖激光器，厚膜修調(diào)最小光斑達(dá)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(dá)式、開(kāi)環(huán)和閉環(huán)檢流計(jì)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(shí)間和修調(diào)時(shí)間，工作效率高。
（3）程控衰減系統(tǒng)
由多個(gè)衰減器組成，以控制在衰減后用于光束游動(dòng)并進(jìn)入紅外相機(jī)的輸出信號(hào)。
（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(tái)及測(cè)量系統(tǒng)相聯(lián)接。它可以通過(guò)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(dòng)校正功能，在長(zhǎng)期工作時(shí)可使修調(diào)設(shè)定值保持穩(wěn)定。
5）阻值及電壓測(cè)定裝置
采用精密電橋和矩陣組合的測(cè)試無(wú)源網(wǎng)絡(luò)，阻值測(cè)量精度可達(dá)0.01％，測(cè)量時(shí)間僅為25μs。這種設(shè)計(jì)可以防止外界干擾，且由于采用差動(dòng)測(cè)量，自動(dòng)消除偏離及極性轉(zhuǎn)換，還可用來(lái)測(cè)定有源電路修調(diào)時(shí)的直流電壓。
（6）自動(dòng)功率測(cè)量系統(tǒng)
激光器功率測(cè)量是利用最低限度的中斷通過(guò)測(cè)量來(lái)測(cè)定。用微機(jī)控制螺形管驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，激光束通過(guò)衰減器內(nèi)的100％反射鏡，射向熱電偶器件，然后送到1個(gè)多量程功率計(jì)。
簡(jiǎn)易型調(diào)阻方案：
６．實(shí)現(xiàn)功能：通過(guò)手動(dòng)控制控針，對(duì)電組進(jìn)行自動(dòng)精密調(diào)節(jié)
1、激光器及控制系統(tǒng)：進(jìn)口光纖激光器激光器
2、光學(xué)定位系統(tǒng)：XY自動(dòng)控制
3、阻值測(cè)量及控制系統(tǒng)
4、手動(dòng)控針
７．標(biāo)準(zhǔn)型調(diào)阻方案：
實(shí)現(xiàn)功能：通過(guò)自動(dòng)控制控針，對(duì)批量電組進(jìn)行自動(dòng)精密調(diào)節(jié)。
1、激光器及控制系統(tǒng)：進(jìn)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(cè)量及控制系統(tǒng)
4、自動(dòng)控針：自動(dòng)上、下
5、監(jiān)控系統(tǒng)：雙路300萬(wàn)像素CCD監(jiān)控
6．在線功能調(diào)阻方案：

7.激光調(diào)阻機(jī)的種類

目前調(diào)阻機(jī)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(duì)電阻進(jìn)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(jiǎn)單。
功能性調(diào)阻：
對(duì)某一電路中的電阻進(jìn)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)