Устройство для подгонки тонкопленочных резисторов

В.А, Лопухин, А,А, Вязовкин, Т,А. Сем и И.П. Чудаковский Авторыобретения инградский институт авиационного приб остцщщйщТЕЫА(Я) УСТРОИСТВО ДЛЯ ПОДГОНКИ ТОНКОПЛЕНОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВ я Недостатками этого устрой 15,явобх ь подгонки, не- тельной стабилияемых резисторовотсутствие уче ются длительнос димость предвар и свойств подго ругих установка заци о температурного к тивления резисто ициент та и онки резис ы обусловл Дли тель нос ть под требуемой велици рядом причин Изобретение относится к технологии производства микросхем, в частности гибридно-пленочной технологии,и служит для подгонки пассивных элементов гибридных схем, например резисторов,Известны устройства для подгонкимикросхем, использующие сфокусированный луч лазераНедостатками этих устройств явл -ется необходимость стабилизациисвойств подгоняемых резисторов надругих установках, выполнение толькоодной операции - операции подгонки,отсутствие учета температурногокоэффициента сопротивления, что снижает точность подгонки.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является устройство для подгонки тонкопленочныхрезисторов, содержащее последовательно соединенные блок программного управления координатным столом, снабженным контактными зондами, блок 2запуска лазерного излучателя, блоквысоковольтного импульсного питания,блок лазерного излучателя, снабженного системами охлаждения и наблюдения, и координатный стол, вход 5 которого соединен с управляющим выходом блока программного управлениякоординатным столом, второй выходкоторого соединен с синхронизирующимвходом блока автоматического контроля пЬраметров, измерительные. входыкоторого соединены с контактными зондами 2 1.19 9609 натный стол с контактными зондами, последовательно соединенные блок программного управления координатным столом, управляющий выход которого соединен с координатным столом, а второй выход - с синхрониэирующим входом блока автоматического контроля параметров, измерительные входы ко" ,торого соединены с контактными .зонда,- ми,лазерный излучатель, снабженный 16 системами охлаждения и наблюдения, блок запуска лазерного излучателя, блок высоковольтного импульсного питания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения произво дительности и точности подгонки, в устройство введены блок расширения диаметра лазерного луча, блок автоматического управления стабилизацией и подгонкой, блок преобразования ин- ро ,тенсивности лазерного излучения, блок прецизионного перемещения, блок параллельной многолинзовой фокусировки лазерного излучения, причем лазерный излучатель оптически соосен последо вательно расположенным блоку расширения диаметра луча лазерного излучателя, блоку преобразования интенсивности лазерного излучения, блоку . параллельной многолинэовой фокуси- Эо ,ровки лазерного излучения, выход блока автоматического контроля па 70 20раметров соединен с информационнымвходом блока автоматического управления стабилизацией и подгонкой, первый синхронизирующий выход, первыйсинхронизирующий вход, второй синхрониэирующий выход и второй синхронизирующий вход которого соединенысоответственно со вторым входом блока запуска лазерного излучателя, вторым синхрониэирующим выходом блокапрограммного управления координатнымстолом, входом и выходом блока прецизионного перемещения, кинематически связанным с блоком преобразованияинтенсивности лазерного излучения,вход которого соединен с управляющимвыходом блока автоматического управления стабилизацией и подгонкой, приэтом блок параллельной многолинзовойфокусировки кинематически связан сблоком преобразования интенсивностиизлучения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка Японии й 52-27826,кл, Н 01 С 17/21, опублик. 22,07,77.2, Свиридов А.П. и др. Технологи"ческая лазерная установка с программным управлением. - Приборы и техника эксперимента. 1979, У 2, с. 260261 (прототип).960970 актор Г каз 7301/67 Подписномитета СССР к ая наб., д,Патент", г, Ужгород, ул. Проектн илиа Составитель Ю. ВолковТехред Е,Харитончик Тираж 761ВНИИПИ Госудапо делам иэ3035, Москва,твенного ретений и 35, Раушс Корректор Н, Король96 0970 520 Устройство позволяет осуществитьподгонку методом реза (нгрубо", "точно"), работая в непрерывном режимеизлучения лазера, позволяет осуществить Фрезеровку лазерным лучом краярезистора в этом же режиме излучения,При работе в непрерывном режиме излучения лазера эта скорость ограничивается опасностью пережога резистора вследствие инерционности механической системы, требуемой точностьюподгонки, поскольку крутизна характеристики подгонки. составляет десятки ом на микрометр. Кроме того, устройство позволяет осуществить подгонку путем выжигания отверстий в ре";зистивном слое при раЬоте лазерав импульсном режиме, Скорость подгонки в этом случае ограничена скоростью перемещения подгоняемого резистора относительно лазерного луча. В связи с тем, что каждый импульс изменяет сопротивление на какую-то дискретную величину, то дляобеспечения заданной точности подгонки необходимо это изменение выбратьмалым, что ведет к увеличению числаимпульсов, следовательно, к увеличению времени подгонки,Стабилизация параметров резистораперед подгонкой необходима и осуществляется либо путем нагрева в вакуумных печах с выдержкой подложек в течение некоторого времени, либо разогревом за счет прохождения тока через резистор.Устройство не позволяет стабилизировать параметры резистора лучом излучателя ( лазера 1 из-за его постоянной сфокусированности, посколькубудет происходить испарение резистивного материала или отжиг вместо стабилизации. Стабилизация параметроврезистора возможна за счет воздействия на него несфокусированного лу"ча лазера при многократном перемещении резистивного слоя относительнолазерного луча, Однако любой из указанных способов стабилизации требуетсвоей установки,Точность подгонки снижается из-заотсутствия учета температурного коэффициента сопротивления.Введение постоянной поправки дляучета температурного коэффициента сопротивления не может учесть разбростемпературных коэффициентов сопротивления у различных резисторов на данной подложке. 4Цель изобретения - повышение производительности и точности подгонки.Указанная цель достигается тем, что в устройство для подгонки тонкопленочных резисторов, содержащее координатный стол с контактными зондами, последовательно соединенные блок программного управления координатным столом, управляющий выход которогосоединен с координатным столом, авторой выход - с синхрониэирующимвходом блока автоматического контроля параметров, измерительные входы которого соединены с контактными эондами, лазерный излучатель, снабженный системами охлаждения и наблюдения, блок запуска лазерного излучателя, блок высоковольтного импульсного питания, дополнительно введены блок расширения диаметра лазерного луча, блок автоматического управления стабилйзацией и подгонкой, блок преобразования интенсивности лазерного излучения, блок прецизионного пере мещения, блок параллельной многолинзовой фокусировки лазерного излуче" ния, причем лазерный излучатель оптически соосен последовательно расположенным блоку расширения диаметра луча лазерного излучателя, олоку преобразования интенсивности лазерного излучения, блоку параллельной много- линзовой фокусировки лазерного излучения, выход блока автоматического контроля параметров соединен с инФормационным входом блока автоматического управления стабилизацией и подгонкой, первый синхронизирующий выход, первый синхронизирующий вход, аовторой синхронизирующий выход и второй синхронизирующий вход которого соединены сбответственно со вторым входом блока запуска лазерного излучателя, вторым синхрониэирующим выходом блока программного управления координатным столом, входом и выходом блока прецизионного перемещения, кинематически связанным с блоком преобразования интенсивности лаэерного излучения, вход которого сое. динен с управляющим выходом блока автоматического управления стабилизацией и подгонкой, при этом блок параллельной многолинзовой фокусировки кинематически связан с блоком преобразования интенсивности излучения,На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства дляблока 15 синхронизации,Блок 7 автоматического контроляпараметров служит для измерения со 5 9609подгонки тонкопленочных резисторовинтегральных схем; на фиг. 2 " то же,блок автоматического управления стабилизацией и подгонкой.Устройство для подгонки тонкопленочных резисторов содержит последова"тельно соединенные блок 1 программного управления координатным столом,блок 2 запуска лазерного излучателя,блок 3 высоковольтного импульсного 111питания и лазерный излучатель 4 ссистемой 5 охлаждения и наблюдения,координатный стол 6, снабженный контактными зондами (не показаны), блок7 автоматического контроля параметров, блок 8 расширения диаметра луча,блок 9 автоматического управлениястабилизацией и подгонкой, блок 10преобразования интенсивности лазерного излучения, блок 11 прецизионного 2 вперемещения. 11, блок 12 параллельноймноголинзовой фокусировки лазерногоизлучения.Блок 9 содержит блок 13-15 памяти,коммутации и синхронизации, блок 16 25измерения температуры, выход которого подключен к входу блока 14 коммутации, первый блок 17 сравнения, первый вход которого подключен к выходублока 14 коммутации, второй вход под- зоклюцен к выходу блока 13 памяти, авыход подключен к входу блока 15 синхронизации, первый блок 18 вычитания,первый и второй входы которого подключены к выходу блока 13 памяти,третий вход подключен к выходу блока 15 синхронизации, а выход подключен к входу блока 14 коммутации,блок 19 преобразования сигнала, входи выход которого подклюцены соответственно к выходу и входу блока 14коммутации, второй блок 20 вычитания,первый вход которого подключен к выходу блока 14 коммутации, на второйвход подано опорное напряжение Ооп,а выход подключен к входу блока 13памяти, блок 21 определения темпера-.турного коэффициента сопротивления,вход которого подключен к выходу бло"ка 14 коммутации, а выход - к входублока 13 памяти, второй блок 22 сравнения, вход которого подключен к выходу блока 14 коммутации, первый выход подключен к входу блока 15 синхронизации, а второй и третий выходыподключены соответственно к первомуи второму синхронизирующим выходамблока 9 автоматического управлениястабилизацией и подгонкой, третий 70 6 блок 23 вычитания, третий блок 24сравнения, блок 25 усиления с управляемым коэффициентом передачи, первый и второй входы которого подключены к выходу блока 14 коммутации,а выход подключен к первому входутретьего блока 23 вычитания, второйвход которого подключен к выходу блока 14 коммутации, а выход подключен к входу третьего блока 24 сравнения, первый выход которого подключен к входу блока 13 памяти, блок26 индикации, четвертый блок 27 срав"нения, к входу которого подключенвторой выход третьего блока 24 сравнения, а выход подключен к первомувжду блока 26 индикации, выход которого подключен к входу блока 15синхронизации, блок 28 управления,блок 29 управления интенсивностью из"луцения, блок 30 усиления, блок 31преобразования аналог-код, вход ко"торого подключен к выходу блока 1.4коммутации, а выход подключен к входу 28 управления, первый выход которого подключен к второму входу блока 26 индикации, а второй -. подключен к первому входу блока 29 управле- ч ния интенсивностью излучения, второивход которого подключен к выходу блока 13 памяти, а первый выход подключен к входу блока 30 усиления, выход которого.подклюцен к управляющему выходу блока 9,автоматического управления стабилизацией и подгонкой,четвертый блок 32 вычитания, первыйвход которого подключен к второмувыходу блока 29 управления интенсивностью излучения, второй вход подключен к выходу блока 13 памяти, а выходподключен к его входу, причем входи выход блока 13 памяти подключенысоответственно к выходу и входу блока 14 коммутации, вход и выход блока 15 синхронизации подключены к выходу и входу блока 13 памяти, выходи вход блока 15 синхронизации подключены к входу и выходу блока 14коммутации соответственно, выход блока 15 синхронизации подключен к первому синхронизирующему выходу блока 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой, информационный вход которого подключен к входу блока 14 коммутации, а синхронизирующие еговходы подключены к входупротивления подгоняемого резистора.Блок 8 расширения диаметра луча (например, коллиматор, телескоп и т,п.)служит для увеличения диаметра лучалазерного излучателя 1. Блок 10 преобразования интенсивности излучения представляет собой сотообразный набор иэ п 1 ячеек, оптическая прозрачность которых изменяется в зависимости от величины приложенного управляющего сигнала (например, набор оптических Модуляторов, управляемых напряжением), Апертура блока 10 преобразо.,вания интенсивности излучения равна диаметру расширенного луча излучателя. Блок 12 параллельной многолинзовой фокусировки содержит также сато- образный набор из п 1 фокусирующих ячеек, каждая из которых расположена под соответствующей ячейкой блока 10 преобразования интенсивности излучения и фокусирует только ту часть луча, которая проходит через эту ячейкуеБлок 11 прецизионного перемещения содержит устройство для перемещения блока 10 преобразования интенсивности излучения и блока 12 параллельной многолинзовой Фокусировки и может быть выполнен на основе любых, устройств, зОпозволяющих осуществить прецизионные перемещения, и реализованы, например,на базе шагового двигателя. Блок 13памяти содержит набор ячеек памяти,1 каждая из которых хранит информациюдо момента ее обнуления, и можетбыть реализован на основе известных 35 технических решеНий (например, ячейка памяти на емкости) Блок 1 ч коммутации содержит набор ключей, управляе,- мых напряжением, которые реализуются Блок 16 измерения температуры дол О жен быть выполнен на основе безконтактного метода измерения температуры с линейной передаточной характеристикой и обладать малой инерционностью (например, оптический пирометр). Блок 21 определения температурного коэффициента сопротивлениясодержит делительное устройство (например, резистивный делитель). Блок на основе известнь 1 х технических решений (например, ключи на ИОП-транзисторах), Блок 1 синхронизациипредставляет собой совокупность генераторов; ждущих мультивибраторов,дифференцирующих цепей, которые реализуются на основе известных технических решений. 28 управления содержит набор логических устройств и может представлятьсобой, например, сдвиговый регистр,Блок 29 управления интенсивностьюизлучения представляет собой устройство, преобразующее входной сигналв ряд входных, число и величина которых зависит от величины входногосигнала, и может быть реализован наоснове известных вычитающих, пороговых и ключевых устройств.Устройство работает следующим образом,Подложка с подгоняемыми резисторами 33 устанавливается на координатном столе 6, На его вход по сигналуоператора приходит управляющий сигнал с управляющего выхода блокапрограммного управления координатным.столом. Под действием этого сигналашаговые двигатели (не показаны) перемещают координатный стол 6, уста-навливая находящийся на нем резистор в зону действия луча лазерногоизлучателя 1. После этого со второгосинхранизирующего выхода блока 1программного управления координатнымстолом поступаетуправляющий сигнална синхронизирующий вход блока 7 автоматического контроля параметрови на первый синхронизирующий входблока 9 автоматического управлениястабилизацией и подгонкой, Под действием этого сигнала упомянутые блокипереходят из исходного состояния врежим измерения параметров подгоняемого резистора 33 и управления процессом стабилизации и подгонки. Одновременно управляющий сигнал с первого синхронизирующего вьхода блока 1программного. управления координат"ным столом поступает на первый входблока 2 запуска излучателя 2 и включает лазерный излучатель ч. Лазерныйлуч, расширенный блоком 8 расширениядиаметра луча, позволяет нагреть подгоняемый резистор сразу по асей площади без дополнительного перемещенияего относительно лазерного .пуча инаоборот, Происходит процесс стабилизации свойств резистивного слоя,т.е, приближение его удельного сопротивления к сопротивлению массивного образца.Интенсивность излучения таковачто резистивная пленка нагреваетсядо температуры, необходимой для стабилизации (т,е. до температурь расплавления границ зерен микрострукФтур). Процесс может происходить вхимически инертной среде и окислениеповерхностного слоя пленки не произойдет.Блок 7 автоматического контроля 5измеряет мгновенные значения сопротивления подгоняемого резистора исигнал, несущий информацию о результатах измерения, с выхода блока 7поступает на информационный вход блока 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой. Этот блокавтоматически определяет момент конца стабилизации сопротивления резистора и при его поступлении на первом синхрониэирующем его выходе появляется управляющий сигнал, которыйпоступает на второй вход блока 2 запуска лазерного излучателя и выключает лазерный излучатель 20При таком режиме работы осуществляется индивидуальная стабилизациясвойств резистора в автоматическомрежиме, имеющая преимущества по точности по сравнению с групповой стабилизацией в вакуумных печах, без дополнительной установки для стабилизации и без дополнительных затратвремени, вызванных необходимостьюперемещения подложки с одного уст- З 0ройства на другое, ибо расширенныйлазерный луч используется в дальнейшем для подгонки резистора. Одновременно с выключением лазера управляющий сигнал со второго синхронизирующего выхода блока 9 автоматическогоуправления стабилизацией и подгонкойпоступает на вход блока 11 прецизионного перемещения, Он перемещаетблок 10 преобразования интенсивностиизлучения и кинематически и оптически связанный с ним блок 12 параллельной многолинзовой фокусировки в зонудействия расширенного лазерного луча,устанавливая их над подгоняемым резистором,В течение времени перемещения бло"ков 10 и 12 блок 9 автоматическогоуправления стабилизацией и подгонкойопределяет температурный коэффицйент50сопротивления подгоняемого резистора.Это необходимо, ибо отсутствие учетатемпературного коэффициента сопротивления (ТКС) ведет к появлению дополнительной погрешности, После его оп 55ределения происходит вычисление величины ьР, на которую необходимо подогнать резистор с учетом ТКС, Послеэтого на управляющем выходе блока 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой появляются сигналы, поступающие на вход блока 10 преобразования интенсивности излучения, причем число и величина этих сигналов пропорциональны Д В.Блок 10 преобразования интенсивности излучения представляет собой набор из гя ячеек, ослабление излучения в которых пропорционально прило- ч женному управляющему воздеиствию к этим ячейкам. Под действием управляющих сигналов блока 9 первые и ячеек полностью открываются и не препятствуют прохождению излучения,и + 1 ячейка приоткрывается и ослабля т какую-то часть излучения, пропорционально приложенному управляю- ч щему сигналу, приложенному к этои ячейке. Остальные ячейки остаются впервоначальном положении и не пропускают излучения, Формирование управляющих сигналов происходит в блоке 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой во время перемещения блока 10 преобразования интенсивности излучения и блока 12параллельной многолинзовой фокусировки посредством блока. 11 прецизионного перемещения, В момент окончанияперемещения на его выходе появляетсясигнал, поступающий на второй синхронизирующий вход блока 9 автоматического управления стабилизацией.иподгонкой. При наличии на втором синхронизирующем входе блока 9 сигналас блока 11 на первом синхронизирующем выходе блока 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой появляется управляющий сигнал,поступающий на второй вход блока 2запуска излучателя, который включаетлазерный излучатель 4,. Расширенный луч излучателя поступает на вход блока 10 преобразования интенсивности, в котором происходит преобразование интенсивности его излучения и пространственной конфигурации, Преобразованный луч поступает на вход блока 12 параллельной много- линзовой Фокусировки, который преобразует его в ряд сфокусированных микролучей, каждый из которых прожигает одно отверстие в реэистивной пленке вызывая изменение ее сопроФтивления на величину а К , Число микролучей равно числу оптически прозрачных ячеек (не показаны), т.е, и + 1, так как каждая ячейка блокагонке, Процесс повторной подгонки вавтоматическом режиме можно осуществвход и через блок ч коммутации навход блока 19 преобразования сигнала. ка 13 памяти, В дальнейшем для удобсткоммутации поступает на блок 13 памяти, где происходит его запись впервую и вторую ячейки (не показаны),расположенные в блоке 13 памяти. За".пись происходит неодновременно в две поступает на первый и второй входыпервого блока 18 вычитания и периоди 11 96 О 97 О . 1210 оптически связана с одной фокуси- преобразования интенсивности излурующей линзой блека 12. Пространст- чения 1 О, ранее участвовавшие в провенная конфигурация фокальных пятен цессе подгонки, непроэначны для изна резистивной пленке может быть раз- лучения и не принимают участие в подличной и позволяет получить любую 5конфигурацию подгоняемого резистора,Наиболее оптимальным следует считать .лять дотех пор, пока имеются в налитакое их расположение, при котором ии неиспользованные ранее ячейкиширина подгоняемого резистора остает- блока 10. Информацию об окончаниися постоянной на всем его протяжении, 10 подгонки или о необходимости ее проИзменение величины сопротивления . должения можно получить на блоке 26резистора при прожигании в нем одно- информации, входящем в состав блого отверстия при полностью открытой ка 9 автоматического управления стаячейки блока 1 О преобразования ин- билизацией и подгонкой,тенсивности излучения и при устано Блок 9 автоматического управлениявившихся параметрах технологического стабилизацией и подгонкой работаетпроцесса известно, что позволяет, следующим образом.зная эту величину дк и величину дй, В момент начала стабилизациина которую надо подогнать резистор, свойств реэистивной пленки сигнал сопределить количество таких отверс выхода блока 7 автоматического конттий, причем последнее отверстие, роля поступает на его информационныйобразованное и + 1 микролучом, изменяет сопротивление резистора навели чину Ь В", т.е, д В я ( д й, Блок 19 преобразования сигнала слуьВ:К. дВ-, (1) 75 жит для преобразования входного сигИзлучатель чможет работать как в нала, несущего информацию об абсолютимпульсном режиме, так и в режиме ной величине сопротивления стабилинепрерывного излучения, В первом эируемой резистивной пленки, в вид,случае подгонка. заканчивается после удобный для запоминания (это можетодного импульса, во втором - после З 0 быть преобразователь типа аналогвыключения лазера управляющим сигна- аналог, код-аналог и т.д,) в завилом, который приходит с первого син- симости от измерительной схемы блохронизирующего выхода блока 9 авто- ка 7 автоматического контроля и бломатического управления стабилизацией и подгонкой на второй вход бло-. З 5 ва считаем, что на информационныйка 2 запуска лазерного излучателя. вход блока 9 автоматического управПосле подгонки происходит процесс . ления стабилизацией и подгонкой присравнения величины сопротивления под-. ходит аналоговый сигнал,гоняемого резистора, с эталонным ре-С выхода блока 19 преобразованиязистором в блоке 9 автоматического 40 сигнала входной сигнал через блок 11управления стабилизацией и подгонкойс учетом ТКС подгоняемого резистора.Гсли по каким-либо причинам, обусловленным либо сбоем аппаратуры,либо другими случайными факторами,их значения не равны, происходит по- ячейки сразу, а последовательно, снаследующая подгонка,в автоматическом чала в одну, затем в другую, затемрежиме, В этом случае с управляющего опять в первую и т.д. Переключениевыхода блока 9 автоматического управ- выхода блока 19 преобразования сигления стабилизацией и подгонкой по" нала ко входу первой и второй ячеек50ступают управляющие сигналы на вход осуществляется блоком 15 синхронизаблока 10 преобразования интенсив- , ции, который управляет работой всегоности излучения, число и величина ко- блока 9 автоматического управленияторых пропорциональны разности под- стабилиэацией и подгонкой, С выводов.гоняемого и эталонного резисторов.55первой и второй ячеек памяти си чалыДалее все происходит как в предыдущемслучае при подгонке величины сопротивления резистора, Отличие состоит чески (периодичность определяетсяв том что первые и + 1 ячеек блока блоком 15 синхронизации) вычитаютсяи13 96друг из друга, Разность через блок 14 коммутации поступает на второйблок 22 сравнения, где сравнивается 1 с эталонным сигналом, Если разностьвеличин сигналов с первой и второйячеек превышает по величине эталонный сигнал, то на выходах второгОблока 22 сравнения сигнал отсутству".ет. Если разность величин сигналовлибо равна, либо меньше по абсолютной величине, чем: величина эталонногосигнала, значит процесс стабилизации завершен и можно переходить кподгонке резистора, В этом случаена выходах второго блока 22 сравнения появляются сигналы, которые поступают на вход блока 15 синхронизации и через первый и второй синхронизирующие выходы блока 9 автоматического управления стабилизациейи подгонкой поступает на второй входблока 2 запуска лазерного излучателяи выключают его, также поступают навход блока 11 прецизионного перемещения, включая его, Процесс стабили- .зации свойств резистивной пленки.завершен.В основу определения момента конца стабилизации свойств резистивнойпленки положено то, что сопротивление стабилизированной пленки постоянно, примерно равно сопротивлению .массивного материала и не изменяетсяво времени под действием. лазерного луча, Информация, хранящаяся в первой и второй ячейках, о величине сопротивления стабилизируемого резистора, изменяется только под действием входного сигнала и не изменяется ни в процессе хранения, ни в процессе считывания ее первым блоком 18вычитания, После определения момента конца стабилизации первая и втораяячейки обнуляются. Далее в блоке 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой осуществляется вычисление ТКС и определение прираще, ния сопротивления, им вызванного. Поскольку после стабилизации параметров и в момент подгонки температура резистора высокая, отсутствие учета ТКС приводит к дополнительной погрешности.В основу вычисления ТКС положено свойство его постоянства в широком диапазоне температур. Это позволяет, зная относительное изменение сопротивления резистивной пленки и диапазон температур, в котором произошло 40 0970 14это изменение, определить по ГКС дан.ного резистора. Сигнал, несущий информацию о температуре резистивногослоя в момент конца стабилизации,.с"5 выхода блока 16 измерения температуры через блок 14 коммутации поступаетна первый вход второго блока 20 вы.читания. Блок 16 измерения темпера. туры (например, оптический пирометр)10 должен быть выполнен на основе безконтактного метода измерения темпе- .ратуры, иметь малую инерционность илинейность передаточной характеристики. На второй вход второго блока 2015 вычитания подается опорное напряжение ц , величина которого пропорциональна величине температурного интервала ай, на котором осуществляетсявычисление ТКС, т.е. Ооп = Г(дй).20 Эта величина определяется изменениемвыходного напряжения блока 16 измерения температуры при изменении температуры измеряемого объекта (резистора) на 1 С и температурным интер валом, необходимым для вычисления ТКС,й -Р ай4.: " )1 ф 2 Йгде С - температура подгоняемого130 резистора в момент окончания стабилизации;Ьй - температурный интервал,необходимый для вычисления с;ьВ=В -В - изменение величины со 1 Ф2 противления подгоняемого резистора при изменении его температуры навеличину ьй.Поскольку передаточная характеристика блока измерения температурылинейна, то величина опорного напряжения О, .пропорциональная изменению температуры на ьй, известна. По 45этому напряжение на выходе второгоблока 20 вычитания при температуреподгоняемого резистора С 1 пропорцио"нально темппратуре й 2 = й 1 - ьй. Этонапряжение поступает в блок 13 памяти, запоминается в нем в третьейячейке памяти (не показан) и пода"ется с выхода блока 13 на второй входпервого блока 17 сравнения. На первый вход блока 17 через блок 14 коммутации поступает напряжение с блока 16 измерения температуры. В моментравенства этих величин на выходепервого блока 17 сравнения появляется сигнал, поступающий на вход бло5 1 О 15 25 зо 35 40 45 50 15 9 ка 15 синхронизации. Одновременно с определением температурного отрезкапроисходит определение д Р.Сигнал, несущий информацию об абсолютной величине сопротивления подгоняемого резистора в момент конца стабили.зации его свойств, через блок 14 коммутации поступает на вход блока 13 памяти и запоминается в нем в ячейке памяти. В момент наступления температуры 1подгоняемо о резистора на блок 14 коммутации приходит управляющий сигнал с блока 15 синхронизации и происходит запоминание абсолютной величины сопротивления подгоняемого резистора в блоке 13 памяти, во второй ячейке памяти. Сигналы, несущие информацию об абсолютной величине сопротивления подгоняемого резистора, с выхода бло.ка 13 памяти поступают на первый и второй входы первого блока 18 вычитания. Напряжение на выходе первого блока 18 вычитания пропорционально разности величины абсолютных значений подгоняемого сопротивления при температуре 1 и С и равно д Р. Этот сигнал через блок 14 коммутации,поступает на блок 21 определения ТКС, который осуществляет определение ТКС подгоняемого резистора. выхода блока 21 сигнал, величина которого пропорциональна ТКС подгоняемого резистора, поступает на вход блока 13 памяти и запоминается там, ТКС подгоняемого резистора определен. С выхода блока 13 памяти через блок 14 коммутации сигнал, сохраняясь в блоке 18 памяти, поступает на вход блока 25 усиления с управляемым коэффициентом передачи. На его второй вход через блок 14 коммутации поступает сигнал с блока 16 измерения температуры, величина которого пропорциональна температуре подгоняемого резистора 33.Блок 25 усиления с управляемым коэффициентом передачи построен на основе усилителя с управляемым коэфФициентом передачи и его коэффициент усиления линейно зависит от величины сигнала блока 16 измерения температуры, С выхода блока 25 усиления с управляемым коэффициентом передачи сигнал, пропорциональный приращению ввличины сопротивления резистора 33, вызванного ТКС, поступает на первый вход третьего блока 23 вычитания, После определения приращения, вы 60970 16 званного ТКС, происходит определениевеличины дР, на которую необходимоподогнать резистор 33. Сигнал, несущий информацию об абсолютной величине сопротивления подгоняемого стабилизированного резистора 33 черезблок 14 коммутации поступает на второй вход третьего блока 23 вычитания. На его выходе появляется сигнал, величина которого пропорциональна разности абсолютного значения сопротивления подгоняемого резистора33 и приращения сопротивления, вызванного ТКС, Это и есть сопротивление подгоняемого резистора 33 принормальной температуре,выхода третьего блока 23 вычитания сигнал поступает на третий блок 24 сравнения, где его величина сравнивается с величиной эталонного резистора (не показан) и на выходах появляется сигнал, равный разности величин этих резисторов ьР. С первого выхода третьего блока 24 сравнения он поступает в блок 13 памяти и запоминается там, а со второго выхода поступает на вход четвертого блока 27 .сравнения, где дР сравнивается с величиной допустимой погрешности подгонки оР. Если дРАР на выходе четвертого блока 27 сравнения появляется сигнал, поступающий на первый вход блока 26 индикации., свидетельствуя об окончании подгонки. Сигнал с выхода блока 26 индикации поступает на вход блока 15 синхронизации, который под действием этого сигнала устанавливает блок 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой в исходное состояние. Если дР )АР, происходит определение числа отверстий, которые необходимо выжечь в резистивной пленке для подгонки сопротивления резистора 33 на величину дР. Для этого сигнал, пропорциональный дР, с блока 13 памяти поступает на второй вход блока 29 управления интенсивностью излучения и на второй вход четвертого блока 32 вычитания. В блоке 29 управления интенсивностью излучения процесс определения числа отверстий происходит следующим образом.+ Величина сопротивления подгоняемого резистора при прожигании в нем одного отверстия при полностью открытой ячейке блока 10 преобразования18 порциональна пь Й. Блок 31 преобразует сигнал в п импульсов, которые с его выхода поступают на вход блокв 28 управления, Под действием входного сигнала на его втором выходе появляется сигнал, поступающий на первый вход блока 29 управления интенсивностью излучения и отключающий управляющие цепи первых и + 1 ячеек. Процесс подгонки сопротивления подгоняемого резистора 33 повторяется. Если все ячейки уже участвовали в процессе подгонки, то на первом выходе блока 28 управления появляется сигнал, г 1 оступающий на второй вход блока 26 индикации. После этого, как и после подгонки, блок 15 синхронизации возвращает блок 9 автоматического управления стабилизацией и подгонкой в первоначальное состояние.Предлагаемое устройство имеет ряд технических преимуществ перед из" вестными.Более высокую производительность за счет сокращения времени подгонки и,исключения установочных и сьемочных операций в процессе стабилизации свойств резистивной пленки, что стало возможным благодаря использованию для стабилизации расширенного луча лазера, который в дальнейшем используется для подгонки резисторов,Более высокую точность подгонки за счет возможности учета индивидуальных ТКС каждого резистора и возможности плавной регулировки интенсивностью излучения лазерного излучателя.Стабильность свойств резистивных пленок, стабилизация свойств которых осуществляется расфокусированным луЪ чом лазера, как. известно в 2-3 раза выше чем у пленок, подверженных обработке в вакуумных печах.Применение предлагаемого устройства для подгонки тонкопленочных резисторов способствует значительному экономическому эффекту, обусловленному тем, что исключается необходимость в использовании термовакуумных печей для стабилизации свойств резистивных пленок, обеспечивается автоматизация процессов стабилизации и подгонки пленочных резисторов,Формула изобретения Устройство для подгонки тонкопленочных резисторов, содержащее коорди" 17 960970,интенсивности изменяется на ь Й . Иэвыражения (1) следует, чтоЙьЙОкругление до целого числа в сторону уменьшения частного от деления-позволяет получить необходимоеьРьйчисло полностью открытых ячеек и,В блоке 29 управления интенсивностьюизлучения формируется М выходных сигналов такой величины, под действиемкаждого из которых соответствующиеячейки блока 10 преобразования интенсивности излучения полностью открываются и излучение проходит сквозь 15них без изменения. Кроме того, в блоке 29 формируется о + 1 управляющийсигнал, величина которого зависит отвеличины аЙ" и под действием кото-,рого (и + 1)-я ячейка блока 10 преобразования интенсивности излученияоткрывается ровно настолько,. чтобысопротивление подгоняемого резисторапри прожигании в нем отверстия .и + 1микролучом изменялось на величинуаЙ" .Напряжение, управляющее оптической прозрачностью ячеек с выходаблока 29 через блок 30 усиления поступает на управляющий вход блока 9 зоавтоматического управления стабилизацией и подгонкой, а напряжение,пропорциональное аЙ , также поступает на первый вход четвертого блока 27 вычитания, на втором входе которого присутствует сигнал с блока13 памяти, пропорциональный ЬЙ. Навыходе четвертого блока 32 вычитанияпоявляется напряжение, пропорциональное пд Й, которое запоминается блоком 13 памяти. Далее этот сигнал,сохраняясь в блоке 13 памяти, поступает на вход блока 15 синхронизации.При наличии сигнала на втором синхронизирующем.входе блока 9 автоматического управления стабилизациейи подгонкой соединенного со входомблока 15 синхронизации, на его первом выходе появляется сигнал, включающий лазерный излучатель 4. Про 50исходит процесс подгонки, После ееокончания осуществляется сравнениевеличины сопротивления подгоняемогорезистора с эталонным резистором втретьем блоке 24 сравнения, Одновре 55менно с выхода блока 13 памяти через блок 14 коммутации на вход блока31 преобразования аналог-код поступает сигнал, величина которого про