УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОНКИ РЕЗИСТОРОВ Российский патент 1994 года по МПК H01C17/22 

Изобретение относится к микроминиатюризации и технологии радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано при изготовлении прецизионных пленочных резисторов.

Известно устройство для подгонки пленочных резисторов, содержащее генератор факельного разряда, рабочий и вспомогательный электроды, соединенные с первым и вторым выходами генератора факельного разряда, и катушку индуктивности, выполненную в виде половины однополюсного гиперболоида и включенную между первым выходом генератора и рабочим электродом, позволяющее удалить часть резисторного слоя с помощью факельного разряда.

Недостатками известного устройства являются низкая точность и воспроизводимость параметров резисторов, что обусловлено неконтролируемым выжиганием материала резистора около электрода.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для подгонки резисторов, содержащее вибратор и генератор низкой частоты, к выходу которого подключен вибратор, рабочий электрод, закрепленный на его подвижной части, генератор факельного разряда, к выходу которого подключен рабочий электрод, подложкодержатель для крепления подгоняемого резистора, измеритель сопротивления, подключенный своим входом к подгоняемому резистору, источник опорного напряжения, блок сравнения, связанный первым и вторым входами с выходами соответственно источника опорного напряжения и измерителя сопротивления, аналого-цифровой преобразователь, подключенный своим входом к выходу блока сравнения, а каждым из выходов к входу одноименного элемента И, цифроаналоговый преобразователь, каждый вход которого связан с выходом одноименного элемента И, линеаризатор, подключенный входом к выходу цифроаналогового преобразователя, а выходом к первому входу генератора факельного разряда, блок управления, связанный первыми п-выходами с вторыми входами одноименных элементов И и последующими выходами соответственно с управляющим входом измерителя сопротивления и управляющими входами генератора низкой частоты и генератора факельного разряда.

К недостаткам известного устройства следует отнести невысокую точность и воспроизводимость параметров резисторов из-за нарушения "весовой" пропорциональности приращений сопротивления, что обусловлено отсутствием точной установки зазора между рабочим электродом и поверхностью резистора для каждого уровня мощности генератора факельного разряда и отсутствием точной установки необходимого расстояния между соседними зонами воздействия факельного разряда на поверхности резистора.

Цель изобретения состоит в повышении точности и воспроизводимости параметров прецизионных резисторов.

Это достигается тем, что в устройство для подгонки резисторов, содержащее подложкодержатель для крепления подгоняемого резистора, измеритель сопротивления, подключенный к нему сигнальным входом, источник опорного напряжения, блок сравнения, связанный первым и вторым входами с выходами соответственно источника опорного напряжения и измерителя сопротивления, аналого-цифровой преобразователь, подключенный своим сигнальным входом к выходу блока сравнения, генераторы факельного разряда, элементы И, первый вход каждого из которых подключен к одноименному выходу аналого-цифрового преобразователя, а выход связан со входом одноименного генератора факельного разряда, блок управления, связанный каждым из своих разрядных выходов со вторым входом одноименного элемента И, тактовый выход блока управления подключен также к управляющему входу измерителя сопротивления, дополнительно каждый генератор факельного разряда снабжен разрядным (рабочим) электродом, размещенным с фиксированными промежутками между собой.

Блок управления содержит последовательно соединенные мультивибратор и регистр сдвига, выходы которого являются разрядными выходами блока управления, а выход мультивибратора - его тактовым выходом.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник опорного напряжения 1, блок сравнения 2, измеритель 3 сопротивления, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, регистр 5 сдвига, мультивибратор 6, элементы И 7-1. . . 7-п, генераторы факельного разряда 8-1. . . 8-п, рабочие электроды 9-1. . . 9-п, подгоняемый резистор 10, подложкодержатель 11, блок 12 управления.

Измеритель 3 сопротивления подключен сигнальным входом к подгоняемому резистору 10, расположенному на подложкодержателе 11. Блок 2 сравнения связан первым и вторым входами с выходами соответственно источника 1 опорного напряжения и измерителя сопротивления 3. Аналого-цифровой преобразователь 4 подключен входом к выходу блока 2 сравнения. Первый вход каждого элемента И 7-1. . . 7-п подключен к одноименному выходу аналого-цифрового преобразователя 4. Второй вход каждого элемента И 7-1. . . 7-п подключен к одноименному разрядному выходу блока управления 12. Тактовый выход блока 12 управления связан с управляющим входом измерителя сопротивления 3. Вход каждого из генераторов факельного разряда 8-1. . . 8-п связан с выходом одноименного элемента И 7-1. . . 7-п.

Устройство работает по двухтактной схеме следующим образом. В течение первого такта с помощью измерителя 3 измеряется сопротивление подгоняемого резистора 10. При этом измеритель 3 формирует постоянное напряжение, пропорциональное этому сопротивлению, которое сохраняется на протяжении двух тактов. Команда об измерении значения подгоняемого резистора и поддержании неизменным полученного уровня выходного напряжения измерителя 3 подается от мультивибратора 6 блока 12 управления. Его выходные сигналы имеют прямоугольную форму. При "нулевых" уровнях этих импульсов (первый такт) в устройстве для подгонки резисторов происходит измерение сопротивления подгоняемого резистора 10 и формирование пропорционального ему выходного напряжения измерителя 3. Вместе оба эти процесса занимают незначительную часть первого такта, поэтому большая часть первого такта и весь второй такт (т. е. практически два такта) на выходе измерителя 3 сопротивления поддерживается сформированное постоянное напряжение. Измеритель 3 сопротивления, формирующий напряжение, пропорциональное величине сопротивления, может быть реализован на базе мостовой схемы или готового цифрового измерителя сопротивления.

В блоке 2 сравнения, реализованном на базе вычитателя, определяется разность выходных напряжений измерителя 3 и источника 1 опорного напряжения (последнее пропорционально предельному значению сопротивления подгоняемого резистора). АЦП 4 формирует цифровой код, пропорциональный его входному напряжению (разностному сигналу на выходе устройства сравнения 2). АЦП 4 содержит п-разрядов, причем "вес" каждого последующего разряда, начиная со второго, меньше предыдущего в два раза.

В первоначальный момент работы устройства для подгонки резисторов на первом выходе регистра сдвига 5 блока управления 12 формируется логическая "1", которая поступает на второй вход элемента И 7-1, пропуская тем самым на выход элемента И 7-1 сигнал, содержащий на первом выходе АЦП 4. Если выходной сигнал элемента И 7-1 - есть логическая "1", то в течение второго такта с выхода генератора факельного разряда 8-1 на рабочий электрод 9-1 подается энергия, пропорциональная "весу" первого разряда АЦП 4. В результате между рабочим электродом 9-1 и подгоняемым резистором 10 возникает факельный разряд, что приводит к испарению материала резистора (и увеличению его сопротивления). Если выходной сигнал элемента И 7-1 - есть логический "0", то включение генератора факельного разряда 8-1 не производится.

Если имеет место включение первого генератора факельного разряда 8-1, то при новом цикле контроля величины сопротивления подгоняемого резистора 10, соответствующему перемещению логической "1" на второй выход регистра сдвига 5, на выходах АЦП 4 формируется цифровой код, пропорциональный своему новому входному напряжению. Если цифровой код на выходах АЦП 4 содержит логическую "1" во втором разряде, включается генератор факельного разряда 8-2, который через рабочий электрод 9-2 осуществляет факельный разряд, энергия которого в два раза меньше, чем в предыдущем случае.

В дальнейшем цикл контроля сопротивления подгоняемого резистора 10 и выжигание части его слоя многократно повторяется, при этом каждый раз по сравнению с предыдущим циклом обеспечивается меньшее (в 2 раза) приращение сопротивления при наличии логической "1" в соответствующем разряде. В итоге значение сопротивления подгоняемого резистора 10 постепенно приближается к установочному значению. (56) Авторское свидетельство СССР N 989592, кл. Н 01 С 17/22, 1983.

Авторское свидетельство СССР N 1713379, кл. Н 01 С 17/22, 1989.

Изобретение относится к технологии изготовления радиоэлектронной аппаратуры и может быть использовано при изготовлении прецизионных пленочных резисторов факельным разрядом. Для повышения точности и воспроизводимости каждый факельный генератор снабжен отдельным разрядным электродом, расположенным с возрастающими зазорами над пленочным слоем резистора. Этим обеспечивается постоянство работы факельных генераторов и области воздействия. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОНКИ РЕЗИСТОРОВ, содержащее подложкодержатель, измеритель сопротивления, источник опорного напряжения, блок сравнения, связанный первым и вторым входами с выходами источника опорного напряжения и измерителя сопротивления соответственно аналого-цифровой преобразователь, подключенный сигнальным входом к выходу блока сравнения, генераторы факельного разряда, элементы И, первый вход каждого из которых подключен к одноименному выходу аналого-цифрового преобразователя, а выход связан с входом одноименного генератора факельного разряда, блок управления, связанный каждым из разрядных выходов с вторым входом одноименного элемента И, а тактовый выход блока управления подключен к управляющему входу измерителя сопротивления, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и воспроизводимости параметров прецизионных резисторов, каждый генератор факельного разряда снабжен разрядным рабочим электродом, при этом разрядные электроды генераторов размещены с фиксированными промежутками между собой. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления содержит последовательно соединенные мультивибратор и регистр сдвига, выходы которого являются разрядными выходами блока управления, а выход мультивибратора - его тактовым выходом.