Tunderea cu laser - Laser trimming

Tunderea cu laser este procesul de fabricație al utilizării unui laser pentru a regla parametrii de funcționare ai unui circuit electronic .

Rețea de rezistențe de film subțire de precizie tăiate cu laser de la Fluke, utilizată în multimetrul Keithley DMM7510. Ceramică susținută cu capac de etanșare ermetic din sticlă. Semnele de tăiere cu laser sunt vizibile în materialul rezistiv gri

Una dintre cele mai frecvente aplicații folosește un laser pentru a arde porțiuni mici de rezistențe , crescând valoarea rezistenței acestora. Operația de ardere poate fi efectuată în timp ce circuitul este testat de echipamente de testare automate , ducând la valori finale optime pentru rezistența (rezistențele) din circuit.

Valoarea rezistenței unui rezistor de film este definită de dimensiunile sale geometrice (lungime, lățime, înălțime) și materialul rezistorului. O tăiere laterală a materialului rezistorului prin laser îngustează sau prelungește calea curgerii curentului și crește valoarea rezistenței. Același efect se obține indiferent dacă laserul schimbă un rezistor cu film gros sau cu rezistență cu film subțire pe un substrat ceramic sau un rezistor SMD pe un circuit SMD. Rezistorul SMD este produs cu aceeași tehnologie și poate fi decupat și cu laser.

Condensatoarele cu cip tăiate sunt construite ca condensatori cu plăci multistrat. Vaporizarea stratului superior cu un laser scade capacitatea prin reducerea zonei electrodului superior.

Decuparea pasivă este reglarea unui rezistor la o anumită valoare. Dacă tăierea ajustează întreaga ieșire a circuitului, cum ar fi tensiunea de ieșire, frecvența sau pragul de comutare, aceasta se numește tăiere activă . În timpul procesului de tăiere, parametrul corespunzător este măsurat continuu și comparat cu valoarea nominală programată. Laserul se oprește automat atunci când valoarea atinge valoarea nominală.

Tunderea rezistențelor LTCC într-o cameră de presiune

Un tip de tăietor pasiv folosește o cameră de presiune pentru a permite tăierea rezistorului într-o singură treaptă. Cele LTCC Plăcile sunt contactate de sonde de testare pe partea de asamblare și bordurate cu un fascicul laser din partea rezistor. Această metodă de tundere nu necesită puncte de contact între rezistențe, deoarece adaptorul de pas fin contactează componenta de pe partea opusă a locului în care are loc tunderea. Prin urmare, LTCC poate fi aranjat mai compact și mai puțin costisitor.

Aparat de tuns cu laser R de mare viteză cu cameră de presiune

Modul de funcționare:

  • LTCC este montat în unitatea de contact.
  • Din partea opusă, o sondă rigidă intră în contact cu circuitul.
  • Din partea superioară, camera este presurizată la 1 până la 4 bare, cu un orificiu de evacuare controlat pentru a obține fluxul de aer prin cameră.
  • Pe măsură ce materialul de rezistență este vaporizat, particulele reziduale sunt îndepărtate în fluxul de aer.

Avantajele acestei metode:

  • Tunderea unui număr nelimitat de rezistențe tipărite într-un singur pas, fără obstrucție de la sondele de testare.
  • Fără contaminare la bord, adaptor sau în sistem.
  • Densitate de până la 280 de puncte / cm².

Potențiometre de tundere

De multe ori proiectanții folosesc potențiometre , care sunt reglate în timpul testării finale până la atingerea funcției dorite a circuitului. În multe aplicații, utilizatorul final al produsului ar prefera să nu aibă potențiometre, deoarece acestea pot deriva, pot fi ajustate greșit sau pot dezvolta zgomot. Prin urmare, producătorii determină valorile de rezistență sau capacitate necesare prin metode de măsurare și calcul și apoi lipesc componenta adecvată în PCB-ul final; această abordare se numește „Selectați pe test” (SOT) și este destul de intensivă în muncă.

Este mai simplu să înlocuiți potențiometrul sau partea SOT cu o rezistență de cip tăiată sau un condensator de cip, iar șurubelnița de reglare a potențiometrului este înlocuită de tunderea cu laser. Acuratețea obținută poate fi mai mare, procedura poate fi automatizată, iar stabilitatea pe termen lung este mai bună decât la potențiometre și cel puțin la fel de bună ca la componentele SOT. Adesea, laserul pentru tunderea activă poate fi integrat de producător în sistemele de măsurare existente.

Program din circuite logice digitale

O abordare similară poate fi utilizată pentru a programa circuite logice digitale. În acest caz, siguranțele sunt suflate de laser, activând sau dezactivând diferite circuite logice. Un exemplu în acest sens este microprocesorul IBM POWER4 , unde cipul conține cinci bănci de memorie cache, dar necesită doar patru bănci pentru o funcționare completă. În timpul testării, fiecare bancă cache este exercitată. Dacă se găsește un defect într-o bancă, banca respectivă poate fi dezactivată prin suflarea siguranței sale de programare. Această redundanță încorporată permite randamente mai mari de cipuri decât ar fi posibil dacă toate băncile de cache ar trebui să fie perfecte în fiecare cip. Dacă nicio bancă nu este defectă, o siguranță poate fi aruncată în mod arbitrar, lăsând doar patru bănci.