อ่าน 2 นาที
การตัดแต่งด้วยเลเซอร์
การตัดแต่งด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการผลิตที่ใช้เลเซอร์ในการปรับค่าพารามิเตอร์การทำงานของวงจรไฟฟ้า
การตัดแต่งด้วยเลเซอร์
การตัดแต่งด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการผลิตที่ใช้เลเซอร์ในการปรับค่าพารามิเตอร์การทำงานของวงจรไฟฟ้า
หนึ่งในการใช้งานที่พบได้บ่อยที่สุดคือการใช้เลเซอร์เผาส่วนเล็กๆ ของตัวต้านทานทำให้ค่าความต้านทานเพิ่มขึ้น[ 1 ]การดำเนินการเผาสามารถทำได้ในขณะที่วงจรถูกทดสอบด้วยอุปกรณ์ทดสอบอัตโนมัติส่งผลให้ได้ค่าความต้านทานสุดท้ายที่เหมาะสมที่สุดในวงจร[ 2 ]
ค่าความต้านทานของตัวต้านทานฟิล์มถูกกำหนดโดยมิติทางเรขาคณิต (ความยาว ความกว้าง ความสูง) และวัสดุตัวต้านทาน การตัดด้านข้างในวัสดุตัวต้านทานด้วยเลเซอร์จะทำให้เส้นทางการไหลของกระแสไฟฟ้าแคบลงหรือยาวขึ้น และเพิ่มค่าความต้านทาน[ 3 ]ผลลัพธ์เดียวกันนี้เกิดขึ้นไม่ว่าเลเซอร์จะเปลี่ยนตัวต้านทานฟิล์มหนาหรือฟิล์มบางบนพื้นผิวเซรามิกหรือ ตัวต้านทานแบบติดตั้งบนพื้น ผิวตัวต้านทานแบบติดตั้งบนพื้นผิวผลิตด้วยเทคโนโลยีเดียวกันและสามารถตัดแต่งด้วยเลเซอร์ได้เช่นกัน
ตัวเก็บประจุชิปที่ปรับแต่งได้ถูกสร้างขึ้นเป็นตัวเก็บประจุแผ่นหลายชั้น การระเหยส่วนหนึ่งของชั้นบนสุดด้วยเลเซอร์จะลดความจุลงโดยการลดพื้นที่ของอิเล็กโทรดด้านบน[ 2 ]
การปรับแต่งแบบพาสซีฟคือการปรับตัวต้านทานให้มีค่าตามที่กำหนด หากการปรับแต่งปรับเอาต์พุตของวงจรทั้งหมด เช่น แรงดันเอาต์พุต ความถี่ หรือเกณฑ์การสวิตช์ จะเรียกว่าการปรับแต่งแบบแอคทีฟ [ 1 ] ในระหว่างกระบวนการปรับแต่ง พารามิเตอร์ที่เกี่ยวข้องจะถูกวัดอย่างต่อเนื่องและเปรียบเทียบกับค่าที่กำหนดไว้ เลเซอร์จะหยุดทำงานโดยอัตโนมัติเมื่อค่าถึงค่าที่กำหนดไว้[ 2 ]
การปรับแต่งความต้านทาน LTCC ในห้องความดัน
ตัวปรับแต่งแบบพาสซีฟชนิดหนึ่งใช้ห้องแรงดันเพื่อช่วยให้สามารถปรับแต่งตัวต้านทานได้ในการทำงานครั้งเดียว แผงวงจร LTCCจะถูกสัมผัสโดยหัววัดทดสอบทางด้านประกอบ และปรับแต่งด้วยลำแสงเลเซอร์จากด้านตัวต้านทาน วิธีการปรับแต่งนี้ไม่จำเป็นต้องมีจุดสัมผัสระหว่างตัวต้านทาน เนื่องจากอะแดปเตอร์ที่มีระยะห่างละเอียดจะสัมผัสกับส่วนประกอบทางด้านตรงข้ามกับจุดที่ทำการปรับแต่ง ดังนั้น LTCC จึงสามารถจัดเรียงได้อย่างกะทัดรัดและมีราคาถูกกว่า

โหมดการทำงาน:
- LTCC ถูกติดตั้งอยู่ในชุดหน้าสัมผัส
- จากอีกด้านหนึ่ง หัววัดแบบแข็งจะสัมผัสกับวงจร
- จากด้านบน ห้องจะถูกอัดแรงดันให้มีความดัน 1 ถึง 4 บาร์ โดยมีช่องระบายอากาศที่ควบคุมได้เพื่อให้อากาศไหลผ่านห้อง
- เมื่อวัสดุต้านทานระเหยกลายเป็นไอ อนุภาคของเสียก็จะถูกกำจัดออกไปพร้อมกับกระแสลม
ข้อดีของวิธีนี้:
- สามารถตัดแต่งตัวต้านทานแบบพิมพ์จำนวนไม่จำกัดได้ในขั้นตอนเดียวโดยไม่ถูกกีดขวางจากหัววัดทดสอบ
- ไม่พบสิ่งปนเปื้อนบนตัวเครื่อง อะแดปเตอร์ หรือในระบบ
- ความหนาแน่นสูงสุด 280 จุด/ตร.ซม.
โพเทนชิออมิเตอร์แบบปรับแต่งได้
โดยทั่วไป นักออกแบบมักใช้โพเทนชิโอมิเตอร์ซึ่งจะถูกปรับระหว่างการทดสอบขั้นสุดท้ายจนกว่าวงจรจะทำงานได้ตามที่ต้องการ ในหลายแอปพลิเคชัน ผู้ใช้ผลิตภัณฑ์อาจไม่ต้องการใช้โพเทนชิโอมิเตอร์ เนื่องจากค่าอาจคลาดเคลื่อน ปรับผิด หรือเกิดสัญญาณรบกวนได้ ดังนั้น ผู้ผลิตจึงกำหนดค่าความต้านทานหรือความจุที่ต้องการโดยวิธีการวัดและการคำนวณ จากนั้นจึงบัดกรีส่วนประกอบที่เหมาะสมลงในแผ่นวงจรพิมพ์ขั้นสุดท้าย วิธีนี้เรียกว่า "เลือกจากผลการทดสอบ" (Select on Test หรือ SOT) และต้องใช้แรงงานค่อนข้างมาก
การใช้ตัวต้านทานแบบชิปหรือตัวเก็บประจุแบบชิปที่ปรับแต่งได้แทนโพเทนชิโอมิเตอร์หรือชิ้นส่วน SOT นั้นง่ายกว่า และการใช้เลเซอร์ปรับแต่งแทนไขควงปรับโพเทนชิโอมิเตอร์ก็ให้ผลลัพธ์ที่แม่นยำกว่า กระบวนการสามารถทำงานได้โดยอัตโนมัติ และมีความเสถียรในระยะยาวดีกว่าการใช้โพเทนชิโอมิเตอร์ และอย่างน้อยก็ดีเท่ากับการใช้ชิ้นส่วน SOT บ่อยครั้งที่ผู้ผลิตสามารถรวมเลเซอร์สำหรับการปรับแต่งแบบแอคทีฟเข้ากับระบบการวัดที่มีอยู่แล้วได้
โปรแกรมจากวงจรตรรกะดิจิทัล
สามารถใช้แนวทางที่คล้ายกันนี้ในการโปรแกรมวงจรลอจิกดิจิทัลได้ ในกรณีนี้ฟิวส์จะถูกตัดด้วยเลเซอร์ ทำให้วงจรลอจิกต่างๆ เปิดหรือปิดการทำงาน ตัวอย่างเช่น ไมโครโปรเซสเซอร์ IBM POWER4ซึ่งชิปประกอบด้วยหน่วยความจำแคช ห้าชุด แต่ต้องการเพียงสี่ชุดเท่านั้นสำหรับการทำงานอย่างเต็มรูปแบบ ในระหว่างการทดสอบ หน่วยความจำแคชแต่ละชุดจะถูกใช้งาน หากพบข้อบกพร่องในชุดใดชุดหนึ่ง หน่วยความจำชุดนั้นสามารถปิดใช้งานได้โดยการตัดฟิวส์โปรแกรม การทำงานซ้ำซ้อนในตัวเช่นนี้ช่วยให้ได้ผลผลิต ชิปที่สูง กว่าที่จะเป็นไปได้หากหน่วยความจำแคชทุกชุดต้องสมบูรณ์แบบในทุกชิป หากไม่มีชุดใดชำรุด ฟิวส์สามารถถูกตัดได้ตามอำเภอใจ ทำให้เหลือเพียงสี่ชุดเท่านั้น
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การตัดแต่งด้วยเลเซอร์
การตัดแต่งด้วยเลเซอร์เป็นกระบวนการผลิตที่ใช้เลเซอร์ในการปรับค่าพารามิเตอร์การทำงานของวงจรไฟฟ้า
การปรับแต่งความต้านทาน LTCC ในห้องความดัน
ตัวปรับแต่งแบบพาสซีฟชนิดหนึ่งใช้ห้องแรงดันเพื่อช่วยให้สามารถปรับแต่งตัวต้านทานได้ในการทำงานครั้งเดียว แผงวงจร LTCC จะถูกสัมผัสโดยหัววัดทดสอบทางด้านประกอบ และปรับแต่งด้วยลำแสงเลเซอร์จากด้านตัวต้านทาน วิธีการปรับแต่งนี้ไม่จำเป็นต้องมีจุดสัมผัสระหว่างตัวต้านทาน...
โพเทนชิออมิเตอร์แบบปรับแต่งได้
โดยทั่วไป นักออกแบบมักใช้ โพเทนชิโอมิเตอร์ ซึ่งจะถูกปรับระหว่างการทดสอบขั้นสุดท้ายจนกว่าวงจรจะทำงานได้ตามที่ต้องการ ในหลายแอปพลิเคชัน ผู้ใช้ผลิตภัณฑ์อาจไม่ต้องการใช้โพเทนชิโอมิเตอร์ เนื่องจากค่าอาจคลาดเคลื่อน ปรับผิด หรือเกิดสัญญาณรบกวนได้ ดังนั้น...
โปรแกรมจากวงจรตรรกะดิจิทัล
สามารถใช้แนวทางที่คล้ายกันนี้ในการโปรแกรมวงจรลอจิกดิจิทัลได้ ในกรณีนี้ ฟิวส์ จะถูกตัดด้วยเลเซอร์ ทำให้วงจรลอจิกต่างๆ เปิดหรือปิดการทำงาน ตัวอย่างเช่น ไมโครโปรเซสเซอร์ IBM POWER4 ซึ่งชิปประกอบด้วย หน่วยความจำแคช ห้าชุด...