Лазерная подгонка — это производственный процесс использования лазера для регулировки рабочих параметров электронной схемы .
Одно из наиболее распространенных применений использует лазер для сжигания небольших участков резисторов , повышая их сопротивление. Операция сжигания может проводиться во время тестирования цепи автоматическим испытательным оборудованием , что приводит к оптимальным конечным значениям для резистора(ов) в цепи.
Значение сопротивления пленочного резистора определяется его геометрическими размерами (длина, ширина, высота) и материалом резистора. Боковой разрез материала резистора лазером сужает или удлиняет путь протекания тока и увеличивает значение сопротивления. Тот же эффект достигается независимо от того, изменяет ли лазер толстопленочный или тонкопленочный резистор на керамической подложке или резистор для поверхностного монтажа . Резистор для поверхностного монтажа производится по той же технологии и также может быть подвергнут лазерной обрезке.
Обрезные чип-конденсаторы изготавливаются как многослойные пластинчатые конденсаторы. Испарение части верхнего слоя лазером уменьшает емкость за счет уменьшения площади верхнего электрода.
Пассивная подстройка — это настройка резистора на заданное значение. Если подстройка регулирует выход всей схемы, такой как выходное напряжение, частота или порог переключения, это называется активной подстройкой . В процессе подстройки соответствующий параметр непрерывно измеряется и сравнивается с запрограммированным номинальным значением. Лазер автоматически останавливается, когда значение достигает номинального значения.
Один из типов пассивного триммера использует камеру давления для обеспечения подгонки резистора за один проход. Платы LTCC контактируют с помощью тестовых зондов на стороне сборки и подгоняются лазерным лучом со стороны резистора. Этот метод подгонки не требует точек контакта между сопротивлениями, поскольку адаптер с малым шагом контактирует с компонентом на противоположной стороне от места подгонки. Таким образом, LTCC можно расположить более компактно и менее затратно.
Режим работы:
Преимущества этого метода:
Часто проектировщики используют потенциометры , которые настраиваются во время конечного тестирования до тех пор, пока не будет достигнута желаемая функция схемы. Во многих приложениях конечный пользователь продукта предпочел бы не иметь потенциометров, так как они могут дрейфовать, быть неправильно настроенными или создавать шум. Поэтому производители определяют необходимые значения сопротивления или емкости с помощью методов измерения и расчета, а затем впаивают подходящий компонент в конечную печатную плату; этот подход называется «Выбор при тестировании» (SOT) и является довольно трудоемким.
Проще заменить потенциометр или часть SOT на подстраиваемый чип-резистор или чип-конденсатор, а регулировочную отвертку потенциометра заменить лазерной подстройкой. Достигаемая точность может быть выше, процедура может быть автоматизирована, а долговременная стабильность лучше, чем у потенциометров и, по крайней мере, так же хороша, как у компонентов SOT. Часто лазер для активной подстройки может быть интегрирован в существующие измерительные системы производителем.
Аналогичный подход можно использовать для программирования цифровых логических схем. В этом случае предохранители перегорают под действием лазера, включая или отключая различные логические схемы. Примером этого является микропроцессор IBM POWER4 , в котором чип содержит пять банков кэш-памяти , но для полной работы требуется только четыре банка. Во время тестирования каждый банк кэша проверяется. Если в одном банке обнаружен дефект, этот банк можно отключить, пережигая его предохранитель программирования. Эта встроенная избыточность позволяет увеличить выход чипов по сравнению с тем, что было бы возможно, если бы все банки кэша должны были быть идеальными в каждом чипе. Если ни один банк не является дефектным, предохранитель можно пережечь произвольно, оставив только четыре банка.