Устройство для подгонки толстопленочных резисторов Советский патент 1993 года по МПК H01C17/22 

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

Цель изобретения состоит в повышении точности и расширении эксплуатационных возможностей процесса подгонки.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит источник 1 опорного напряжения, блок 2 сравнения, измеритель 3 сопротивления, АЦП 4, регистр 5 сдвига, мультивибратор б, элементы И 7- 1...7-П, генераторы 8-1...8-п факельного разряда, рабочие электроды 9-1...9-п, подгоняемый резистор 10, подложкодержа- тель 11.

Измеритель 3 сопротивления подключен первым (сигнальным) входом к подгоняемому резистору, расположенному на подложкодержателе 11. Блок 2 сравнения связан первым и вторым входами с выходами соответственно источника 1 опорного напряжения и измерителя 3 сопротивления. АЦП 4 подключен входом к выходу блока 2 сравнения. Первый вход каждого элемента И 7-1 ...7-п подключен к одноименному выходу АЦП 4. Второй вход каждого элемента И 7-1...7-п подключен к одноименному разрядному выходу регистра 5 сдвига. Выход мультивибратора 6 подключен к входу регистра 5 сдвига и второму (управляющему) входу измерителя 3 сопротивления. Вход каждого из генераторов 8-1...8-п факельного разряда связан с выходом одноименного элемента И 7-1...7-п, выход - с соответствующим рабочим электродом 9-1...9-п.

Устройство работает по двухтактной схеме следующим образом.

В течение первого такта с помощью измерителя 3 сопротивления измеряется сопротивление подгоняемого резистора 10. При этом измеритель 3 сопротивления 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 сопротивления подается от мультивибратора 6. 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 пропорционально 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 постоян- 5 ное напряжение. Измеритель 3 сопротивления, формирующий напряжение, пропорциональное величине сопротивления, может быть реализован на базе мостовой схемы или готового цифрового

-0 измерителя сопротивления.

В блоке 2 сравнения, реализованном на базе вычитателя напряжения, определяется разность выходных напряжений измерителя 3 сопротивления и источника 1 опорного

5 напряжения (последнее пропорционально предельному значению сопротивления подгоняемого резистора). АЦП 4 формирует цифровой код, пропорциональный его входному напряжению (разностному сигналу на

0 выходе блока 2 сравнения). АЦП 4 содержит п разрядов, причем вес каждого последующего разряда, начиная с второго, меньше предыдущего в два раза.

В первоначальный момент работы уст5 ройства для подгонки резисторов на первом выходе регистра 5 сдвига формируется логическая 1, которая поступает на второй вход элемента И 7-1, пропуская тем самым на выход элемента И 7-1 сигнал, содержа0 щийся на первом выходе АЦП 4. Если выходной сигнал элемента И 7-1 есть логическая 1, то в течение второго такта с выхода генератора 8-1 факельного разряда на рабочий электрод 9-1 подается энергия, пропор5 циональная весу первого разряда АЦП 4. В результате между вершиной излучающего конуса рабочего электрода 9-1 и подгоняемым резистором 10 возникает факельный разряд, что приводит к испарению материа0 ла резистора (и увеличению его сопротивления). Если выходной сигнал элемента И 7-1 есть логический О, то включение генератора 8-1 факельного разряда не производится.

5 Если имело место включение первого генератора 8-1 факельного разряда, то при новом цикле контроля величины сопротивления подгоняемого резистора 10, соответствующего перемещению логической 1 на

0 второй выход регистра 5 сдвига, на выходах АЦП 4 формируется цифровой код, пропорциональный своему новому входному напряжению. Если цифровой код на выходах АЦП 4 содержит логическую 1 во втором

5 разряде, включается генератор 8-2 факельного разряда, который через рабочий электрод 9-2 осуществляет факельный разряд, энергия которого такова, что приращение резистора в два раза меньше, чем в предыдущем случае. Этот разряд производит испарение материала резистора на большей глубине, чем первый разряд.

В дальнейшем цикл контроля сопротивления подгоняемого резистора 10 и выжигание части его слоя в глубину многократно повторяются, при этом каждый раз по сравнению с предыдущим циклом обеспечивает- ся меньшее (в 2 раза) приращение сопротивления при наличии логической 1 в соответствующем разряде. В итоге значе- ние сопротивления подгоняемого резистора 10 постепенно приближается к установочному значению.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Устройство для подгонки толстопленочных резисторов, содержащее подложкодер- жатель для крепления объекта подгонки, генератор факельного разряда, к выходу которого подключен первый рабочий элект- род, измеритель сопротивления, соединенный первым входом с подгоняемым толстопленочным резистором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и расширения эксплуатационных

возможностей, в него введены соединенные последовательно источник опорного напряжения, блок сравнения и АЦП, п элементов И, п-1 генераторов факельного разряда, п-1 рабочих электродов,регистр сдвига, мультивибратор, п выходов АЦП соединены с соответствующими первыми входами элементов И, вторые входы которых соединены с соответствующими входами регистра сдвига, выходы элементов И соединены с соответствующими входами генератора факельного разряда, выходы п-1 генераторов факельного разряда соединены с соответствующими п-1 рабочими электродами, выход мультивибратора соединен с входом регистра сдвига и вторым входом измерителя сопротивления, выход которого соединен с вторым входом блока сравнения, причем вершина излучающего конуса каждого из рабочих электродов расположена на оси, перпендикулярной плоскости подгоняемого резистора на фиксированном расстоянии от поверхности резистора, уменьшающемся с ростом порядкового номера рабочего электрода.

Использование: в технике микроминиатюризации и технологии радиоэлектронной аппаратуры при изготовлении пленочных прецизионных резисторов. Сущность: устройство содержит источник 1 опорного напряжения, блок 2 сравнения, измеритель 3 сопротивления, АЦП 4, регистр 5 сдвига, мультивибратор 6, п элементов И 7-1... 7-п, п генераторов 8-1...8-п факельного разряда, п рабочих электродов 9-1 ...9-п, подложку 11, причем вершина излучающего конуса каждого из рабочих электродов расположена на оси, перпендикулярной плоскости по,цгоня- емого резистора на фиксированном рассто- янии от поверхности резистора, уменьшающемся с ростом порядкового номера рабочего электрода. Устройство позволяет повысить точность подгонки и расширить эксплуатационные возможности путем подгонки толстопленочных резисторов в глубину. 1 ил.