Лазерная обрезка — это производственный процесс использования лазера для корректировки рабочих параметров электронной схемы .
В одном из наиболее распространенных применений используется лазер для выжигания небольших участков резисторов , повышая их сопротивление. Операцию прожига можно проводить во время проверки цепи с помощью автоматического испытательного оборудования , что приводит к получению оптимальных конечных значений резистора(ов) в цепи.
Величина сопротивления пленочного резистора определяется его геометрическими размерами (длина, ширина, высота) и материалом резистора. Боковой разрез материала резистора лазером сужает или удлиняет путь прохождения тока и увеличивает значение сопротивления. Тот же эффект достигается независимо от того, заменяет ли лазер толстопленочный или тонкопленочный резистор на керамической подложке или резистор для поверхностного монтажа . Резистор для поверхностного монтажа изготавливается по той же технологии и также может быть подрезан лазером.
Обрезаемые микросхемные конденсаторы представляют собой 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 весь выходной сигнал схемы, например, выходное напряжение, частоту или порог переключения, это называется активной подстройкой . В процессе настройки соответствующий параметр непрерывно измеряется и сравнивается с запрограммированным номинальным значением. Лазер автоматически останавливается, когда значение достигает номинального значения.
В одном типе пассивного триммера используется камера давления, позволяющая подстраивать резистор за один проход. Платы LTCC контактируют с тестовыми щупами со стороны сборки и подрезаются лазерным лучом со стороны резистора. Этот метод подстройки не требует точек контакта между сопротивлениями, поскольку адаптер с малым шагом контактирует с компонентом на противоположной стороне от места подстройки. Следовательно, LTCC можно разместить более компактно и дешевле.
.png/1280px-Pressure_chamber_for_laser_trimming_(diagram).png)
Режим функции:
Преимущества этого метода:
Часто конструкторы используют потенциометры , которые в ходе конечного тестирования настраивают до тех пор, пока не будет достигнута желаемая функция схемы. Во многих случаях конечный пользователь продукта предпочел бы не иметь потенциометров, поскольку они могут дрейфовать, неправильно регулироваться или создавать шум. Поэтому производители определяют необходимые значения сопротивления или емкости с помощью методов измерения и расчета, а затем впаивают подходящий компонент в окончательную печатную плату; этот подход называется «Выбор при тестировании» (SOT) и является довольно трудоемким.
Потенциометр или часть СОТ проще заменить подстроечным чип-резистором или чип-конденсатором, а регулировочную отвертку потенциометра заменить лазерной подстройкой. Достигнутая точность может быть выше, процедура может быть автоматизирована, а долговременная стабильность лучше, чем у потенциометров, и, по крайней мере, такая же хорошая, как у компонентов SOT. Часто лазер для активной обрезки может быть интегрирован производителем в существующие измерительные системы.
Аналогичный подход можно использовать для программирования цифровых логических схем. В этом случае лазером перегорают предохранители , включая или отключая различные логические схемы. Примером этого является микропроцессор IBM POWER4 , в котором чип содержит пять банков кэш-памяти , но для полноценной работы требуется только четыре банка. Во время тестирования проверяется каждый банк кэша. Если в одном банке обнаружен дефект, этот банк можно отключить, перегорев его программный предохранитель. Эта встроенная избыточность обеспечивает более высокую производительность чипов , чем это было бы возможно, если бы все банки кэша в каждом чипе были идеальными. Если ни один банк не неисправен, предохранитель может перегореть произвольно, в результате чего останется только четыре банка.