Устройство для лазерной подгонки пленочных резисторов Советский патент 1983 года по МПК H01C17/242 

3 Цель изобретения - повышение точ ности подгонки пленочных резисторов под номинал и производительности. Поставленная цель достигается тем что в устройстве для подгонки плено ных резисторов, содержащем блок лазера, конструктивно совмещенный е координатным столом, пульт управления два измерительных зонда, размещенных на подвижной части координатного стола и соединенных с первыми входами блока измерения относительной ошибки сопротивления резистора, вторые входы которого соединены с блоком эталонных резисторов, а выход - с первым входом первого блока сравнения, блок управления координатным столом, блок управления координатнь1м столом выполнен в виде дешифратора и 461ырех ключей, включенных между соответствующими входами координатного стола и выходами дешиф ратора, первыми тремя входами соединенного с соответствующими выходами пульта управления , введены коммут тор, кольцевой распределитель, блок формирования импульсов, триггер, причем четвертый выход пульта управления соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с входом блока формирования импульсов и первым входом кольцевого распределителя, второй вход которого соединен первым выходом формирователя импульсов и первым входом коммутатора, вто рой и третий входы последнего соединены соответственно с вторым выходом формирователя импульсов и первым выходом кольцевого распределителя, второй выход которого соединен с бло ком лазера, а также введены нуль-орган, второй блок сравнения, логический элемент И,блок задания напряжения и делитель, причем нуль-орган включен между выходом блока измерения относительной ошибки сопротивления резистора и первым входом логического элемента И, второй вход кото рого и выход соединены соответственно с третьим выходом кольцевого распределителя и вторым входом триггера, первый и второй вход и выход вто рого блока сравнения соединены соответственно с выходом блока измерения относительной ошибки сопротивления р зистора, через делитель с выходом бг ка задания напряжения и четвертым входом коммутатора, выход последнего соединен с пятым входом блока уп574равления координатным столом, четвертый вход которого соединен с выг Ходом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока задания напряжения. На чертеже изображена функциональная схема устройства для автоматической- лазерной подгонки пленочных резисторов. Устройство содержит лазер 1, конструктивно совмещенный с координатным столом 2, на подвижной части которого имеется место для закрепления подложки с пленочными резисторами и размещены два зонда 3. Блок 4 управления координатным столом осуществляет пошаговое управление им раздельно по координатам +Х, -Y, +Y, -Y,, по четырем входам, каждый из которых подключен к соответствующему выходу дешифратора 5 через соответствующий ключ 6. Устройство имеет пульт 7 управления, представляющий собой конструктивно совмещенные три тумблера и кнопку пуска (не показаны). С помощью тумблеров перед началом работы оператор имеет возможность выбрать направления поперечного и продольного реза в зависимости от расположения резистора на координатном столе 2. Совмещенные с тумблерами выходы пульта 7 управления подключены к соответствующим входам дешифратора 5, четвертый вход которого подключен к выходу первого блока 8 сравнения напряжений. Первый вход первого блока 8 сравнения напряжения соединен с выходом блока 9 измерения относительной ошибки сопротивления резистора, первые два входа которого подключены к зондам 3, а другие два входа - к блоку 10 эталонных резисторов. Второй вход первого блока 8 сравнения напряжений соединен с выходом блока 11задания напряжения, с помощью которого задается момент изменения направления движения координатного стола 2. Выход блока 11 задания напряжения соединен с первым входом второго блока 12 сравнения через делитель 13 напряжения. Второй вход ВТОРОГО блока 12сравнения напояжений соединен с выходом блока 9 измерений относительной ошибки сопротивления оезистооа, С помощью делителя 13 напряжения задает, ся момент замедления координатного

стола на конечном этапе подгонки резистооа.

Выход второго блока 12 сравнения напряжений соединен с входом упоавления коммутатором Т, предназначенным для коммутации импульсных сигналов с ДВУХ выходов блока 15 Формиоования импульсов, на первом выходе которого формируется последовательность импульсных сигналов, частота которых определяет малый шаг перемещений координатного стола 2. Этот вы ход соединен с первым входом коммута Tcpa-lA и вторым входом кольцевого распределителя 16. На втором выходе блока 15 формирования импульсов формируется последовательность импульсных сигналов с более высокой частотой. Этой частотой определяется быст рыи шаг перемещения координатного CTO-JQ ла 2. Этот выход подключен к второму входу коммутатора Т Не трех выходах кольцевого распределителя 16 фор мируются последовательно распределен ные во времени импульсы длительностью, равной периоду следования импульсов на первом выходе блока 15 формирования импульсов. Третий выход кольцевого распределителя 16 подключен к входу логического элемента . И 17, второй выход - к входу управления поджигом лазера 1, первый выход - к входу стробирования коммутатора 1. Выход блока 9 измерения относительной ошибки сопротивления резисто ра подключен к входу нуль-органа 18 с помощью которого фиксируется момент окончания подгонки резистора. Вы-ход нуль-органа 18 соединен с входом логического элемента И 17( выход которого соединен с нулевь1м входомтриггера 19. Совмещенный с кнопкой пуска четвертый выход пульта 7 управления соединен с единичным входом триггера 19, единичный выход которого соединен с входом блока 15 фо мирования импульсов и первым входом (шина сброса) кольцевого распределителя 16. Устройство работает следующим образом. Подложку с резисторами фиксируют на подвижной части координатного сто ла 2. Зонды 3 устанавливают на контактные площадки подгоняемого резистора. Перед началом работы оператор с помощью органов управления пульта 7 управления выбирает направление пе

ремещения координатного стола 2, соответствующее первоначальному поперечному и последующему продольному резу. Работа устройства начинается после нажатия кнопки Пуск пульта 7 управления. В результате на четвертом выходе пульта 7 управления формируется уровень 1 который, поступая на единичный вход триггера 19, опрокидывает его в единичное состояние. С выхода триггера 19 уровень 1 поступает на входы блока 15 формирования импульсов и кольцевого распределителя 16, разрешая их работу. На выходах кольцевого распределителя 16 формируются последовательно распределенные во времени импульсы,.с помощью которых распределяются во времени циклы измерения сопротивления резистора, воздействия луча лазера 1 на резистор и перемещения координатного стола 2 . Блок 9 измерения относительной ошибки сопротивления реаистора формирует на выходе напряжение, пропорциональное отношению разности сопротивлений эталонного и подгоняемого резисторов к сопротивлению эталонного резистора. Первоначально сопротивление подгоняемого резистора меньше сопротивления эталонного резистора. В результате на выходах нуль-органа 18 и блоков 8 и 12 сравнения присутствуют уровни О. Коммутатор в этом случае пропускает импульсы, формируемые блоком IS формирования импульсов на втором выходе при наличии уровня 1 на первом выходе кольцевого распределителя 16. В результате на выходе коммутатора имеется серия из нескольких импульсов, которая поступает на дешифратор 5. Логические уровни сигналов на входах дешифратора 5 преобразуются на его выходах в импульсы, поступающие на соответствующий вход кооодинатного стола 2 чеоез согласующий ключ 6 осуществляя пошаговое пеоемещение подгоняемого оезистора по одному из четырех возможных направлений (по координатам +Х, -X, +Y, -Y) с большим шагом. Работа устройства характеризуется последовательным во времени опросом нуль-органа 18, через логический элемент И 17 поджигом лазера 1 и перемещением подгоняемого резистора с помощью координатного стола 2. В процессе подгонки поперечным резом увеличивается сопротивление резистивного слоя подгоняемого резистора и уменьшается напряжение на выходе блока 9 измерения относительной ошибки сопротивления резистора. При дальней шей подгонке напряжение на выходе блока 9 измерения относительной ошибки сопротивления резистора станет меньше напряжения на выходе блока 11 задания напряжения. На выходе блока 8 сравнения появится уровень 1, который, поступив на вход дешифратора 5, изменит прохождение импульсов по его выходу, соответствующему противоположной координате, В результате направление реза изменится на продольное, что позволяет дальнейшую подгонку под номинал, заданный эталонным резистором, производить более плавно.Напряжение на выходе блока 1t задания напряжения характеризует подгонку резистора продольным резом и выбирается оператором перед началом работы исходя из геометрических размеров этого резистора. Подгонка резистора продольным резом будет приводить к уменьшению напряжения на выходе блока 9 измерения относительной ошибки сопротивления резистора. На последнем этапе подгонки резистора напряжение на первом входе второго блока 12 сравнения станет равным или меньшим напряжения на выходе делителя 13 напряжения. В результате-на выходе блока 12 сравнения появится уровень 1, который, поступая на управляющий вход коммутатора 14,изменит :прохождение через него импульсов. На хоц коммутатора 1 в этом случае будет проходить одиночный импульсный сигнал с первого выхода блока 15формированияния импульсов, что приведет к уменьшению шагаперемещения координатного стола 2 и позволит на конечL . - „

.ном этапе подгонки резистора подоити к его номинальному значению меньшими дискретными смещениями.

Когда сопротивление подгоняемого резистора станет равным или большим сопротивления эталонного резистора, на выходе блока 9 измерения относительной ошибки сопротивления резистора будет присутствовать напряжение, меньшее или равное нулю, В результате нуль-орган 18 изменит свое состояние. Уровень 1 с его выхода поступит на вход логического элемента И 17 и не будет препятствовать прохождению через него по другому его входу очередного импульса с выхода распределителя 16 импульсов. С выхода логического элемента И 17 импульс поступит на нулевой вход триггера 19 и опрокинет его в исходное нулевое состояние. Уровень О с выхода триггера 19, поступая на вход блока 15 формирования импульсов и шину сброса (первый вход) кольцевого распределителя 16, прекратит их работу. В результате этого следующие импульсы под жига лазера 1 и перемещения на дешифратор 5 поступать не будут и процесс подгонки закончится.

Технико-экономический эфЛект от использования предлагаемого изобретения состоит в том, что оно автоматизирует цикл подгонки резистора с изменяемым направлением реза. Это поз воляет осуществлять точную подгонку прямоугольных резисторов при снижении времени по подгонку.

Формула изобретения

Устройство для лазерной подгонки пленочных резисторов, содержащее блок лазера, конструктивно совмещенный с координатным столом, пульт управления измерительных зонда, размещенных на подвижной части координатного стола и соединенных с первыми входами блока измерения относительной ошибки сопротивления резистора , вторые входы которого соединены с блоком эталонных резисторов, а выход - с первым входом первого блока сравнения блок управления координатным столом отли чающееся тем, что, с целью повышения точности подгонки пленочных резисторов под номинал и производительности, блок управления координатным столом выполнен в виде дешифратора и четырех ключей, включенных между соответствующими входами координатного стола и выходами дешифратора, первыми тремя входами соединенного с соответствующими выходами пульта управления, введены коммутаторj кольцевой распределитель, блок формирования импульсов, триггер, причем четвертый выход пульта управления соединен с первым входом триггера, выход которого соединен с входом блока формирования импульсов и первым входом Кольцевого распределителя, второй вход

которого соединен с первым выходом формирователя импульсов и первым входом коммутатора, второй и третий входы последнего соединены соответственно со вторым выходом формирователя импульсов и первым выходом кольцевого распределителя, второй выход которого соединен с блоком лазера, а также введены нульорган, второй блок сравнения, логический элемент И, блок задания напряжения и делитель, причем нульорган включен между выходом блока измерения относительной ошибки сопротивления резистора и первым входом логического элемента И, второй вход которого и выход соединены соответственно с третьим выходом кольцевого распределителя и вторым входом триггера, первый и второй

входы и выход второго блока сравнения соединены соответственно с выходом блока измерения относительной ошибки сопротивления резистора, через делитель с выходом блока задания напряжения и четвертым входом коммутатора, выход последнего соединен с пятым входом блока управления координатным столом, четвертмй вход

которого соединен с выходом первого блока сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока задания напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 58856, кл. Н 01 С 17/00, 1975.

2.Авторское свидетельство СССР fr 661617, кл. Н 01 С 17/00, 1976.