Laserleikkaus - Laser trimming
Laserleikkaus on valmistusprosessi, jossa laseria käytetään elektronisen piirin toimintaparametrien säätämiseen .
Yksi yleisimmistä sovelluksista käyttää laseria polttamaan pienet vastukset ja nostamaan niiden vastusarvoa. Palamisoperaatio voidaan suorittaa, kun virtapiiriä testataan automaattisella testauslaitteistolla , mikä johtaa optimaalisiin lopullisiin arvoihin piirin vastuksille.
Kalvovastuksen vastusarvo määritetään sen geometristen mittojen (pituus, leveys, korkeus) ja vastuksen materiaalin perusteella. Vastusmateriaalin lateraalinen leikkaus laserilla kaventaa tai pidentää nykyistä virtausreittiä ja lisää vastusarvoa. Sama vaikutus saavutetaan riippumatta siitä, vaihtaako laser paksu- tai ohutkalvovastuksen keraamisella alustalla vai SMD-vastuksen SMD-piirillä. SMD-vastus on valmistettu samalla tekniikalla ja se voidaan myös leikata laserilla.
Trimmattavat sirukondensaattorit on rakennettu monikerroksisiksi levykondensaattoreiksi. Yläkerroksen höyrystäminen laserilla vähentää kapasitanssia pienentämällä yläelektrodin pinta-alaa.
Passiivinen trimmaus on vastuksen säätäminen annettuun arvoon. Jos trimmaus säätää koko piirilähdön, kuten lähtöjännitteen, taajuuden tai kytkentäkynnyksen, tätä kutsutaan aktiiviseksi trimmaukseksi . Trimmauksen aikana vastaava parametri mitataan jatkuvasti ja sitä verrataan ohjelmoituun nimellisarvoon. Laser pysähtyy automaattisesti, kun arvo saavuttaa nimellisarvon.
LTCC-vastusten leikkaaminen painekammiossa
Yhden tyyppinen passiivinen trimmeri käyttää painekammiota vastuksen trimmaamiseksi yhdellä kertaa. LTCC- levyt koskettavat mittauspäät kokoonpanolinjalla puolella ja reunustettu lasersäde vastuksen puolelta. Tämä leikkausmenetelmä ei vaadi kosketuspisteitä vastusten välillä, koska hienosäätöinen sovitin koskettaa komponenttia vastakkaisella puolella, missä leikkaus tapahtuu. Siksi LTCC voidaan järjestää kompaktimmin ja halvemmalla.
.png)
Toimintatila:
- LTCC on asennettu kosketusyksikköön.
- Vastakkaiselta puolelta jäykkä anturi koskettaa piiriä.
- Yläpuolelta kammio paineistetaan 1 - 4 baariin hallitun poistoaukon kanssa ilmavirran aikaansaamiseksi kammion läpi.
- Kun vastusmateriaali höyrystyy, jätepartikkelit poistuvat ilmavirrasta.
Tämän menetelmän edut:
- Rajoittamattoman määrän tulostettujen vastusten rajaaminen yhdessä vaiheessa estämättä koettimia.
- Ei saastumista aluksella, sovittimessa tai järjestelmässä.
- Tiheys jopa 280 pistettä / cm².
Potentiometrien trimmaus
Suunnittelijat käyttävät usein potentiometrejä , joita säädetään lopputestauksen aikana, kunnes piirin haluttu toiminto saavutetaan. Monissa sovelluksissa tuotteen loppukäyttäjä ei halua olla potentiometrejä, koska ne voivat ajautua, säätää väärin tai kehittää melua. Siksi valmistajat määrittävät tarvittavat vastus- tai kapasitanssiarvot mittaus- ja laskentamenetelmillä ja juotavat sopivan komponentin sen jälkeen lopulliseen piirilevyyn; Tätä lähestymistapaa kutsutaan "Select on Test" (SOT) ja se on melko työvoimavaltainen.
Potentiometri tai SOT-osa on yksinkertaisempi korvata leikattavalla siruvastuksella tai sirukondensaattorilla, ja potentiometrin säätöruuvimeisseli korvataan laserleikkauksella. Saavutettu tarkkuus voi olla korkeampi, menettely voidaan automatisoida, ja pitkän aikavälin vakaus on parempi kuin potentiometreillä ja vähintään yhtä hyvä kuin SOT-komponenttien kanssa. Usein valmistaja voi integroida aktiivisen trimmauksen laserin olemassa oleviin mittausjärjestelmiin.
Ohjelma digitaalisista logiikkapiireistä
Samanlaista lähestymistapaa voidaan käyttää digitaalisten logiikkapiirien ohjelmointiin. Tässä tapauksessa laser puhaltaa sulakkeet , mikä sallii tai poistaa käytöstä erilaisia logiikkapiirejä. Esimerkki tästä on IBM POWER4- mikroprosessori, jossa siru sisältää viisi välimuistipankkia, mutta vaatii vain neljä pankkia täydelliseen toimintaan. Testauksen aikana kutakin välimuistipankkia käytetään. Jos yhdessä pankissa havaitaan vika, pankki voidaan poistaa käytöstä puhaltamalla sen ohjelmointisulake. Tämä sisäänrakennettu redundanssi sallii suuremmat sirutuotot kuin olisi mahdollista, jos kaikkien välimuistipankkien olisi oltava täydellisiä jokaisessa sirussa. Jos mikään pankki ei ole viallinen, sulake voidaan räjäyttää mielivaltaisesti jättäen vain neljä pankkia.