Устройство для подгонки толстопленочных резисторов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИКщ ЫЛ и о 1 8(5 гг 5 Н 01 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ИДЕТЕЛЬСТВУ ТОРСКОМУ ге точно:. леночных егй и ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР)(71) Самарский авиационный институт им. акад. С, П. Королева(56) Авторское свидетельство СССР Р 989592, кл. Н 01 С 17/22, 1983.Авторское свидетельство СССР %1713379, кл. Н 01 С 17/24, 1987.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОНКИ ТОЛСТОПЛ Е НОЧ НЫХ РЕЗИСТОРОВ(57) Использование: изготовление прецизионных пленочных резисторов, Сущность Изобретение относится к микроминиатюризации и технологии радиоэлектронной аппаратуры и может быть использована при изготовлении прецизионных пленочных резисторов,Цель изобретения - повышегг сти и воспроизводимости толстопрезисторов.Предлагаемое устройство отличается от известных наличием коммутатора с соответствующими связями, обеспечивающего для каждого необходимого уровня мощности г нератара, факельного разряда свой рабоч 1 электрод, имеющий оптимальный зазор диаметр.Такое совместное включение коммутатора и рабочих электродов позволяет точнее осуществлять приращение величины сопротивления во время каждой итерации, не перемещая при этом подложку. изобретения; устройство содержит источник опорного напряжения (1), устройство сравнения (2), измеритель сопротивления (3), АЦП (4), регистр сдвига (5), мультивибратор (6), п элементов "И" (7 - 17 - и), ЦАП (8), генератор факельйога разряда (9), коммутатор (10), и рабочих электродов (11 - 111 - и), подлоэккодерэкатель 13, Вершина излучагошего конуса каждого из рабочих электродов расположена на фиксированном расстоянии ат поверхности резистора (12), уменьшающемся с ростом порядкового номера рабочего электрода (11 - 111 - и), Устройство позволяет повысить точность подгонки, 1 ил. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит источник опорного напряжения 1, устройство сравнения 2, измеритель сопротивления 3, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 4, регистр сдвига 5, мультивибратор б, элементы И 7 - 17 - и, цифра-аналоговый преобразователь (ЦАП) 8, генеаатор факельггого разряда 8, коммутатор 10, рабочие электроды 11 -111 - и, подгоняемый резггс 1 ар 12, подложкодержатал ь 13.В устрог 1 стве последовательно соединены подгоняемый резистор 12, измеритель сопротивления 3, устройство сравнения 2 и АЦП 4, кроме этого мультивибратор 6 и регистр сдвига;, а также ЦАП 8 и генератор факельного разряда 9, Выход источника опорного напряжения 1 связан с первым входам устройства сравнения 2, Выход мультгг 182768740 45 50 55 няемого резистора 12 и формирование пропорционального ему вцходного напряжения измерителя 3, Вместе оба эти процесса занимают незначительную часть первого такта, поэтому большая часть первого такта и весь второй такт т. е, практически два такта) на выходе измерителя сопротивления 3 поддерживается сформированное постоянное напряжение. Измеритель сопротивления 3, формирующий напряжение. пропорциональное величине сопротивления, может быть реализован на базе мостовой схемы или готового цифрового измерителя сопротивления.В устройстве сравнения 2, реализованном на базе вцчитателя напряжения, определяется разность выходных напряжений измерителя сопротивления 3 и источника опорного напряжения 1 последнее пропорционально предельному значению сопротивления подгоняемого резистора), АЦП 4 вибратора б подключен также к управляющему входу измерителя сопротивления 3, Первый вход каждого из элементов И 7 - 17 - и подключен к одноименному выходу АЦП 4, а выход связан с одноименным вхо дом ЦАП 8. Второй вход каждого иэ элементов И 7 - 17 - и подключен к одноименному выходу регистра сдвига 5, Каждый из рабочих электродов 11 - 111 - и имеет индивидуальный установочный 1 О зазор между вершиной излучающего конуса и поверхностью резистора 12, закрепленного на подложкодержателе 13.Сигнальный вход, дополнительно введенного коммутатора 10, подключен к выходу генератора факельного разряда 9. Каждый из управляющих входов коммутатора 10 связан с выходом одноименного элемента И 7 - 17 - и, а каждый из его выходов подключен к одноименному рабо чему электроду 11 - 1 , 11 - и.Устройство работает по двухтактной схеме следующим образом.Б течении первого такта с помощью измерителя сопротивления 3 измеряется со противление подгоняемого резистора 12. При этом измеритель сопротивления 3 фор-, мирует постоянное напряжение, пропорциональное этому сопротивлению, которое сохраняется на протяжении двух тактов, Ко манда об измерении значения подгоняемого резистора и поддержании неизменным полученного уровня выходного напряжения измеригелл сопротивления 3 подается от мультивибратора б, Его выходные сигналы 35 имеют прямоугольную форму. При "нулевых" уровнях этих импульсов (первый такт) в устройстве для подгонки резисторов происходит измерение сопротивления подгоформирует цифровой код, пропорциональный его входному напряжению (разностному сигналу на выходе устройства сравнения 2). АЦП 4 содержит - разрядов, причем "вес" каждого последующего разряда, начиная со второго, меньше предыдущего в два раза.В первоначальный момент работы устройства для подгонки резисторов на первом выходе регистра сдвига 5,формируется логическая "1", которая поступает на второй вход элемента И 7 - 1, пропуская тем самым на выход элемента И 7 - 1 сигнал. содержаЩий на первом выходе АЦП 4. Если выходной сигнал элемента И 7 - 1 - есть логическая "1", то в течении второго такта генератор факельного разряда 9 излучает энергию (задаваемую выходным напряжением ЦАП 8), пропорциональную "весу" первого (старшего) разряда.Одновременно с поступлением логической "1" на первый вход ЦАП 8 и включением генератора факельного разряда 9, происходит ее подача и на первый управляющий вход коммутатора 10, в результате чего выход генератора факельного разряда 9 через коммутатор 10 оказывается подлюченным к первому рабочему электроду 11 - 1. Между вершиной излучающего конуса рабочего электрода 11 - 1 и подгоняемым резистором 12 возникает факельный разряд, что приводит к испарению материала резистора и увеличению его сопротивления, Если выходной сигнал элемента И 7 - 1 - есть логический "0", то включение генератора факельного разряда 9 и коммутация его выходного сигнала на первый рабочий электрод не производится.Если имело место включение генератора факельного разряда, соответствующее "весу" первого разряда (ЦАП 8), то при новом цикле контроля величины сопротивления подгоняемого резистора 12 на выходах АЦП 4 формируется цифровой код, пропорциональный своему новому входному напряжению. Вместе с этим происходит перемещение логической "1" на второй выход регистра сдвига 5.Если цифровой код на выходах АЦП 4 содержит логическую "1" во втором разряде, с помощью ЦАП 8 включается генератор факельного разряда 9, Энергия генератора 9, соответствующая "весу" второго разряда. такова, что приращение сопротивления резистора 12 будет в два раза меньше, чем в предыдущем случае,Одновременно с поступлением логической "1" на второй вход ЦАП 8 и включением генератора факельного разряда 9, происходит ее подача на второй управляющий входкоммутатора 10, в результате чего выход генератора факельного разряда 9 через коммутатора 10 оказывается подключенным ко второму рабочему электроду 11 - 2. Между вершиной излучающего конуса рабочего электрода 11 - 2 и подгоняемым резистором 12 возникает факельный разряд, что приводит к испарению материала резистора и увеличению его сопротивления.В дальнейшем цикл контроля сопротивления подгоняемого резистора 12 и выжигание части его слоя многократно повторяется, при этом каждый раз по сравнению с предыдущим циклом обеспечивается меньшее (в 2 раза) приращение сопротивления при наличии логической "1" в соответствующем разряде. В итоге значение сопротивления подгоняемого резистора 12 постепенно приближается к установочному значению.Преимуществами устройства по сравнению с прототипом являются повышенные точность и воспроизводимость параметров резисторов, которые достигаются путем введения управляемого коммутатора, обеспечивающего для каждого необходимого уровня мощности генератора факельного разряда свой рабочий электрод, имеющий оптимальный зазор и диаметр.Кроме этого, преимуществом устройства является экономичность получения ряда мощностей выжигания с использованием лишь одного генератора факельного разряда. Формула изобретения Устройство для подгонки толстопленочных резистооов, содержащее подложкодержатель для крепления подгоняемого 5 резистора, измеритель сопротивления, подключенный к нему сигнальным входом источник опорного напряжения, устройство сравнения, связанное первым и вторым входами с выходами соответственно источника 10 опорного напряжения и измерителя сопротивления, аналого-цифровой преобразователь, подключенный сигнальным входом к выходу блока сравнения, последовательно соединенные цифроаналоговый преобразо ватель и генератор факельного разряда,элемент И, первый вход каждого из которых подключен к одноименному выходу аналого-цифрового преобразователя, а выход связан с одноименным входом цифроанало гового преобразователя, последовательносоединенные мультивибратор и регистр сдвига, связанные каждый своим выходом с вторым входом одноименного элемента И, выход мультивибратора подключен также к 25 управляющему входу измерителя сопротивления, рабочие электроды, имеющие индивидуальный установочный зазор между вершиной излучающего конуса и поверхностью резистора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 30 что, с целью повышения точности, оно содержит коммутатор, сигнальный вход которого подключен к выходу генератора факельного разряда, каждый из управляющих входов связан с выходом одноименного Э 5 элемента И, а каждый из выходов подключен к одноименному рабочему электроду,1827687 Составитель Т,Пига Техред М,Моргентал рректор М.Тк едактор СССР изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 аказ 2360 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г 1130 Э 5, Москва, Ж, Рауаская наб., 4/5