[發明專利]激光調阻基片快速精確定位方法

無效

• 申請號: 201010144362.X
• 申請日: 2010-03-16
• 公開（公告）號: CN101923356A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發明（設計）人: 張學忠;張麗;陳偉;宋江巖
• 申請（專利權）人: 江蘇和利普激光科技有限公司
• 主分類號: G05D3/12
• 分類號: G05D3/12;H01C17/242
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種通過圖像識別和光柵反饋技術相結合，進行激光調阻待調基片快速精確定位的方法。

背景技術

目前，在以混合電路制造業為主的很多領域內，激光調阻技術得到廣泛應用，它主要用于調整碳膜、厚膜以及薄膜電路中的電阻、電容；也可進行功能微調，即調整某些元件參數，使電路達到標稱的技術指標，其中最基本的則是對電阻的微調。在很多電路中要求電阻的阻值十分精確，相對誤差要求達到千分之幾甚至萬分之幾。而現在制造工藝只能達到5％，甚至更低，所以必須進行電阻微調，使之達到高精度要求。以目前普遍使用的厚膜電阻激光微調為例，由于絲網印刷操作的不準確性，基板表面的不均勻及燒結條件的不重復性，厚膜電阻常出現正負誤差，如果阻值超過標稱值將無法修正，但是，一般情況下印刷燒成后阻值低于目標值的大約30％，所以只能通過激光微調達到目標值。激光微調還可用于電路或電子器件的功能微調，如對有源濾波器的帶寬、增益和中心頻率的微調，對放大器的失調電壓微調，對傳感器輸出參數微調等。

激光微調是把由激光器產生的激光經平場透鏡聚焦后在微機的控制下定位到基片上，使基片待調部分的電阻膜層氣化切除以達到規定參數或阻值。調阻時局部溫升使玻璃釉熔化，氣化部分槽邊緣受到玻璃釉覆蓋，可填平基體表面被切割的介質。其主要機理也就是利用激光束按一定軌跡照射在電阻膜片上，使膜層汽化來改變膜面積，在膜片上刻出一定軌跡的槽，從而達到標稱阻值的目的。微調過程中，對電阻進行動態測量，將測量結果與設定值進行比較，并反饋控制激光的掃射軌跡，達到預定的精度要求。

在實際的電阻微調過程中，待調基片的快速精確定位對最后的調阻速度和精度起著至關重要的作用。在現有的調阻設備中，基片的定位一般采取兩種方法：第一種方法是采用磁浮或氣浮平臺，這種方法優勢在于定位速度快、精度高，缺點為價格極高；另一種方法是采用步進電動平臺或伺服電動平臺，這種結構由導軌、絲杠等機構組成，它們的性能優劣直接影響著整個平臺的定位速度和精度，因此在定位要求不是特高的場合，這種方法是可以滿足要求的，但由于機械誤差的存在，因長期連續使用而導致的累積誤差是不可忽視的。這種方法的優點是價格實惠。綜合這兩種方法的優缺點，這里提出了采用圖像處理和光柵反饋技術相結合進行基片快速精確定位的方法，以達到定位速度快、精度高且價格實惠的目的。

發明內容

本發明的目的是針對激光調阻設備基片定位采用磁浮或氣浮平臺成本高和采用步進或伺服平臺精度低、速度慢等缺點，采用一種通過圖像識別和光柵反饋技術相結合，進行待調基片快速精確定位的方法。

圖1和圖2為基片快速精確定位方法結構示意圖，系統包括：1振鏡掃描頭組件、2CCD圖像采集組件、3含有光柵反饋系統的電動平臺組件、4激光發生單元和微機控制單元。其中1包括：5X軸振鏡電機、6Y軸振鏡電機和7激光平場透鏡；3包括8?X軸電動平臺和9?Y軸電動平臺，它們分別包括一套光柵反饋系統；10待修調基片。

本發明的技術方案是：一種圖像處理和光柵反饋技術相結合進行基片快速精確定位，平臺拖動基片到振鏡掃描頭下方激光焦點后，系統進行下述步驟對基片進行矯正定位：1)圖像采集組件采集基片圖像信息并送到控制單元與基準圖像比較得出兩者的偏差值；2)如果上述偏差大于設定的閥值，控制單元計算出該偏差對應的平臺兩個軸移動分別需要的脈沖數，控制單元根據該脈沖數并根據光柵反饋位置信息移動平臺進行矯正，平臺矯正結束后，返回1)；3)如果上述偏差小于設定的閥值，控制單元計算出上述偏差量對應兩軸掃描電機偏轉所需要的電壓值，控制單元根據該電壓值，控制掃描電機矯正到精確的位置。上述過程結束后即可進行電阻修刻工作。修刻完成后平臺退出，取出電阻基片。

本發明采用目前通用的固體激光器系統，激光器產生激光束，經光束定位系統擴束聚焦在工作臺中處于焦平面位置的待調基片表面上，定位結束后，控制單元按照規定的軌跡控制激光對基片進行修刻工作。

本發明的待調基片具體針對混合電路或電路功能模塊時，待調基片上一般印有用于定位的標示圖案，所有定位操作均基于該圖案進行。

本發明的優點是：

1.采用本發明，可以降低調阻機生產成本，大大減少用戶的設備投資，并且具有很高生產效率，有利于提高調阻后產品精度和合格率；

2.采用本發明，設備操作簡便，節省人力成本，簡化生產流程，可以有效降低用戶生產成本。

本發明實施方式

下面結合附圖3為例對本發明的具體實施方式作進一步說明。

圖3中：11焊盤、12電阻體、13陶瓷基板、14導線體、15標識點。