精密激光調阻機設備

本機是針對傳感器、精密電阻、數據采集卡等需要高精度信號輸出的器件，專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)的激光調阻設備，具有調阻精度高、刻線(xiàn)速度快、性能可靠、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)。

激光調阻機也叫做激光鐳射切割系統，其工作原理：利用一束極細的激光束打在電阻上，通過(guò)對電阻體氣化蒸發(fā)實(shí)現電路的切割。激光束按計算機預定的程序切割電阻，通過(guò)改變電阻的幾何形狀從而改變電阻的阻值。隨著(zhù)激光切割過(guò)程的進(jìn)行，同時(shí)實(shí)時(shí)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(shí)現激光調阻過(guò)程。

1.精密激光調阻系統及修調技術(shù)原理

   調阻是把一束聚焦的相干光在微機的控制下定位到工件上，使工件待調部分的膜層氣化切除以達到規定參數或阻值。調阻時(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)的激光修調系統應用了大量的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、分步重復及測量等系統相連接。測量系統由采用精密電橋和矩陣組合的無(wú)源網(wǎng)絡(luò )組成。

    激光修調系統具有多種修調功能，可以修調混合集成電路、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D/A和A/D轉換器的精度，V/F轉換器的頻率，有源濾波器的零點(diǎn)頻率及運算放大器的失調電壓等。同時(shí)還具有IEEE488接口，可與其他測試設備進(jìn)行數據傳輸。
 ２．激光修調系統主要包括以下幾個(gè)部分： 
 （1）激光器部分
采用穩定的進(jìn)口激光器，厚膜修調最小光斑達30μm，脈沖重復頻率為500Hz～100kHz。
（2）光束定位系統 
分為線(xiàn)性馬達式、開(kāi)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(shí)間和修調時(shí)間，工作效率高。
（3）程控衰減系統
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)入紅外相機的輸出信號。
（4）修調設定器
它直接與激光器、光束定位器、分步重復臺及測量系統相聯(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(cháng)期工作時(shí)可使修調設定值保持穩定。
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(wú)源網(wǎng)絡(luò )，阻值測量精度可達0.01％，測量時(shí)間小于5ms。這種設計可以防止外界干擾，且由于采用差動(dòng)測量，自動(dòng)消除偏離及極性轉換，還可用來(lái)測定有源電路修調時(shí)的直流電壓。
（6）自動(dòng)功率測量系統
激光器功率測量是利用最低限度的中斷通過(guò)測量來(lái)測定。用微機控制螺形管驅動(dòng)系統，激光束通過(guò)衰減器內的100％反射鏡，射向熱電偶器件，然后送到1個(gè)多量程功率計。
切割圖形
３．激光調阻時(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）交叉對切電阻法
（5）曲線(xiàn)型L刀口的切法
（6）曲線(xiàn)型U型刀口的切法
在實(shí)際工作中，主要應用的是前4種，對于不同的電阻應根據其方數的不同選擇不同的刀口。其中雙切和L型刀口最為常用，而且調過(guò)的阻值穩定性好。 

４．常用的調阻方法有噴砂、激光和電壓脈沖調整：
噴砂調阻：通過(guò)噴射砂流對電阻基片進(jìn)行打磨，使電阻漿料層受磨損，從而改變了電阻體的導電截面積和導電長(cháng)度，而達到一定要求的阻值。是一種常規的調阻方案。
噴砂調阻機設備價(jià)格較低，但調阻精度不易控制，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電截面積和導電長(cháng)度，達到把低于目標阻值的電阻體修調到阻值允許的偏差范圍內，適用于片狀電阻的快速大規模生產(chǎn)。
激光調阻機價(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阻，目前是調阻的主流工藝。 
激光精密加工在諸如薄膜電路的功能微調、壓電石英諧振腔和單層濾波器的微調、光掩膜的修正、具有分布參數的超高頻電路的微調、光學(xué)度盤(pán)和分劃板的刻制等工業(yè)領(lǐng)域將得到越來(lái)越廣泛的應用。 
激光調阻機根據市場(chǎng)要求，設計的BZL-SL12A系列機型，可根據客戶(hù)電路要求定功能及客戶(hù)產(chǎn)品設制。 

５.精密激光調阻系統調阻方案

先進(jìn)的激光微調系統（激光調阻設備、激光調電阻設備）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，厚膜修調最小光斑達38μm，脈沖重復頻率為500Hz～100kHz。
（2）光束定位系統 
分為線(xiàn)性馬達式、開(kāi)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(shí)間和修調時(shí)間，工作效率高。
（3）程控衰減系統
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)入紅外相機的輸出信號。
（4）修調設定器
它直接與激光器、光束定位器、分步重復臺及測量系統相聯(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(cháng)期工作時(shí)可使修調設定值保持穩定。
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(wú)源網(wǎng)絡(luò )，阻值測量精度可達0.01％，測量時(shí)間僅為25μs。這種設計可以防止外界干擾，且由于采用差動(dòng)測量，自動(dòng)消除偏離及極性轉換，還可用來(lái)測定有源電路修調時(shí)的直流電壓。
（6）自動(dòng)功率測量系統
激光器功率測量是利用最低限度的中斷通過(guò)測量來(lái)測定。用微機控制螺形管驅動(dòng)系統，激光束通過(guò)衰減器內的100％反射鏡，射向熱電偶器件，然后送到1個(gè)多量程功率計。
簡(jiǎn)易型調阻方案：
６．實(shí)現功能：通過(guò)手動(dòng)控制控針，對電組進(jìn)行自動(dòng)精密調節
1、激光器及控制系統：進(jìn)口光纖激光器激光器
2、光學(xué)定位系統：XY自動(dòng)控制
3、阻值測量及控制系統
4、手動(dòng)控針
７．標準型調阻方案：
實(shí)現功能：通過(guò)自動(dòng)控制控針，對批量電組進(jìn)行自動(dòng)精密調節。
1、激光器及控制系統：進(jìn)口光纖激光器激光器
2、光學(xué)定位系統：五維工作方式
3、阻值測量及控制系統
4、自動(dòng)控針：自動(dòng)上、下
5、監控系統：雙路300萬(wàn)像素CCD監控
6．在線(xiàn)功能調阻方案：

7.激光調阻機的種類(lèi)

目前調阻機按功能可分單純調阻及功能性調阻兩類(lèi)：
單純調阻：
對電阻進(jìn)行調節，調節至某一固定阻值，完成調阻。這類(lèi)設備比較簡(jiǎn)單。
功能性調阻：
對某一電路中的電阻進(jìn)行精密調節，使此電路模塊完成相應的功能。此類(lèi)設備比較復雜，且設備與電路要求相適應

主要技術(shù)參數