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厚膜混合集成电路的激光修调技术   
 
       为了提高厚膜电路的精度,必须进行阻值调整。由于厚膜丝网印刷操作固有的不准确性,基板表面的不均匀及烧结条件的不重复性,厚膜电阻常出现正负误差,如果阻值超过标称值将无法修正,但是一般情况下印制烧成后阻值低于目标值约30%,所以要通过激光调整到目标值。

       激光修调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汽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LSIVLSI模块,以大部分的软件操作代替许多硬件工程。核心部分是通过硬件直接与激光器、光束定位、分布重复及测量等系统相连接、测量系统是采用精密电桥和矩阵组合的无源网络组成。

       先进的激光修调系统具有多种修调功能,可以修调混合集成电路,厚薄膜电阻网络,电容网络,瓷基薄膜及成员兼,还可以修调D/AA/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放的失调电压等。同时还具有IEEE-488接口,可与其他测试设备作数据传输。

 

先进的激光修调系统主要包括以下几个部分:

(1)激光器部分  采用氪激励的高频Q开关、Nd:YAG激光器,厚膜修调最小光斑达38μm,脉冲重复频率为500Hz50kHz。 

(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0.02%,测量时间仅为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最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100%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。 

 

激光调阻时,电阻体被切割的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

3L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

 

       自六十年代初激光问世以来,经过二十多年的发展,现已成为一种非常成熟的技术,广泛用于混合电路制造业中。国内外不少混合电路厂家都采用激光调阻工艺。与其他调阻技术相比,激光调阻精度高,效率高。现代激光技术是实现高性能混合电路的重要手段。现代激光调阻技术不仅能对厚膜基片进行调阻,而且能对组装后的混合集成电路进行微调,以实现电路的功能。随着混合电路向高性能、高可靠和高密度发展,激光调阻技术在混合电路制造中的作用日益突出。

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