一种自动修调环形基板电阻的装置及操作方法与流程

1.本发明属于半导体混合集成电路技术领域，涉及一种自动修调环形基板电阻的装置及操作方法。


背景技术：

2.混合集成电路是一种将各种功能的ic芯片在预先做好导体、电阻、电感、电容等组合图案的绝缘基板上进行电气互联的组装电路。绝缘基板在混合集成电路中主要作用之一为电阻的基底。随着混合集成电路使用领域向多元化发展，对基板和电阻的外形提出了更复杂的要求，尤其是传感器、电位器等电路，要求电阻成膜于环形基板上。
3.常规混合集成电路基板呈矩形或疑似矩形连片分布，连片基板的单元与单元之间在水平或垂直方向上均匀分布，单元基板上电阻也在水平或垂直方向上分布于基板，修调常规混合集成电路基板电阻时采用连片修调。自动修调连片基板电阻时具备两个特点：修调机承片台在水平或垂直方向上具有等步距移动功能，在水平或垂直方向上能够完成自动修调作业；在水平或垂直方向上设置修调切痕。
4.该基板为环形基板，150个电阻呈一定向心夹角分布于环形基板上，由于电阻个数多，修调机无法一次性完成一个基板上所有电阻的修调，所以需要将150个电阻分15组修调，其难点：修调机承片台在修调过程中没有旋转功能，修调1组电阻后无法继续自动修调第2组至第15组电阻；现有水平或垂直的修调切痕不能满足该环形基板上电阻的修调。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决现有技术中的问题，提供一种自动修调环形基板电阻的装置及操作方法，旨在解决现有技术中修调机承片台在修调过程中没有旋转功能，修调1组电阻后无法继续自动修调第2组至第15组电阻，现有水平或垂直的修调切痕不能满足该环形基板上电阻修调的缺陷性技术问题。
6.为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
7.本发明提出的一种自动修调环形基板电阻的装置，包括旋转承片台和cpu，所述旋转承片台包括固定板、旋转电机和承片板；
8.所述固定板由水平板和垂直板构成，所述水平板和所述垂直板垂直安装，所述垂直板安装在修调机原有承片台的外侧壁；所述旋转电机固定在所述水平板的上方，所述承片板设置在所述旋转电机的上方，所述旋转电机和所述承片板的中间设置有衔接板，所述承片板的上方装载有环形基板；所述环形基板上均匀设置有150个电阻，每十个相邻的电阻为一组；
9.在修调机原有承片台初始位置上空的激光仓顶部安装有光电漫反射传感器，所述水平板的任意位置上粘贴有用于辅助所述光电漫反射传感器采集信号的黑胶布；所述修调机原有承片台上设置有用于显示旋转承片台工作状态的信号灯和接收信号灯信号的分度信号传感器；位于修调机上的探针卡装校台用于依次修调十五组电阻，所述光电漫反射传
感器、所述分度信号传感器和所述旋转电机均与cpu电连接，cpu用于接收光电漫反射传感器的信号和分度信号传感器的信号并控制旋转承片台旋转。
10.优选地，所述环形基板的每个电阻呈梯形。
11.优选地，所述环形基板的第一个电阻在垂直方向上倾斜角为8
°
。
12.优选地，所述环形基板的每个电阻之间向心夹角为2.25
°
。
13.优选地，所述旋转电机的分度角为22.5
°
。
14.优选地，所述承片板上开设有一个定位销，所述环形基板上开设有一个通孔，所述环形基板上的通孔套设在所述承片板的定位销上。
15.优选地，信号灯亮时旋转承片台处于静止状态，信号灯灭时旋转承片台处于旋转状态。
16.优选地，所述环形基板上电阻为钌系材料，电阻两端电极均为钯银导体。
17.优选地，所述黑胶布的尺寸为3cm
×
3cm。
18.本发明提出的一种自动修调环形基板电阻的装置的操作方法，包括如下步骤：
19.将垂直板固定在修调机原有承片台的外侧壁，修调机原有承片台带动固定板移动，水平板上方的旋转电机带动承片板转动，承片板带动环形基板转动，修调机原有承片台将环形基板运送至修调机工作位，修调机的探针卡装校台下压探针卡至环形基板的第一组电阻上，修调第一组电阻后，探针卡装校台抬起探针卡，信号灯灭，分度信号传感器将采集到信号灯灭的信号作为旋转电机的旋转信号发送给cpu，cpu配合控制旋转电机旋转，旋转电机带动承片板将环形基板的第二组电阻旋转至修调第一组电阻的位置，信号灯亮，探针卡装校台下压探针卡至第二组电阻，修调第二组电阻，直至修调完15组电阻，修调机原有承片台带动环形基板退出，光电漫反射传感器采集到水平板上黑胶布的信号，并将采集到的信号作为旋转电机旋转承片板的复位信号发送给cpu，cpu配合控制旋转电机将承片板恢复至初始位置，等待下一个环形基板的装载。
20.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
21.本发明提出的一种自动修调环形基板电阻的装置，通过将旋转承片台安装在修调机原有承片台的外侧壁，并在承片板上装载环形基板，能够使修调机原有承片台带动旋转承片台移动，修调机原有承片台将环形基板运送至修调机的工作位，修调机的探针卡装校台下压探针卡至第一组电阻，修调第一组电阻后，探针卡装校台抬起探针卡，信号灯灭，分度信号传感器将采集到信号灯灭的信号作为旋转承片台的旋转信号发送给cpu，在旋转电机的作用下cpu控制旋转承片台将环形基板的第二组电阻旋转至修调第一组电阻的位置，信号灯亮，探针卡装校台下压探针卡至第二组电阻，修调第二组电阻
……
依此类推，直至修调完15组电阻，修调机原有承片台带动环形基板退出，解决了现有技术中修调机承片台在修调过程中没有旋转功能，导致不能一次性完成一个环形基板上所有电阻自动修调的问题。其中，在水平板上粘贴有用于辅助光电漫反射传感器采集信号的黑胶布，能让光电漫反射传感器在修调机原有承片台处于初始位置时能够接受到黑胶布的信号。本发明通过以上方案不但满足了传感器、油量电位器等电路要求，还为研制其他电位器等电路搭建了良好的工艺平台，扩展了混合集成电路使用领域，具有重要的社会效益和经济价值。
22.进一步地，电阻两端电极为钯银导体，具有良好的可焊性，可与铝丝和金丝热压焊合，耐焊性随含量增加而增大。
23.本发明提出一种自动修调环形基板电阻的装置的操作方法，通过分度信号传感器采集信号灯的信号，并发送给cpu，用于在修调电阻过程中控制旋转承片台旋转；光电漫反射传感器将采集到的信号作为旋转承片台的复位信号发送给cpu，cpu配合控制旋转承片台恢复至初始位置，实现一片环形基板电阻的修调，本发明提出的自动修调环形基板电阻的装置的方法操作简单，便于实现。
附图说明
24.为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
25.图1为现有技术常规混合集成电路基板示意图。
26.图2为本发明自动修调环形基板电阻的装置的环形基板结构图。
27.图3为本发明自动修调环形基板电阻的装置旋转承片台的结构图。
28.图4为本发明自动修调环形基板电阻的装置旋转承片台固定在修调机原有承片台前侧示意图。
29.图5为本发明自动修调环形基板电阻的装置旋转承片台信号源示意图。
30.图6为本发明自动修调环形基板电阻的装置旋转承片台和修调机原有承片台的配合工作原理图。
31.其中：1-固定板；2-旋转电机；3-衔接板；4-承片板；5-环形基板；6-修调机原有承片台。
具体实施方式
32.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
33.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
35.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“水平”、“内”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
36.此外，若出现术语“水平”，并不表示要求部件绝对水平，而是可以稍微倾斜。如“水
平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
37.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“装载”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
38.下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
39.本发明立足于自动修调混合集成电路连片基板电阻工艺，提出一种自动修调环形基板电阻的装置，用于传感器、油量电位器等电路环形基板电阻的自动修调。
40.本发明分析环形基板和电阻的特点，为研究自动修调环形基板电阻装置建立基础：研制一个可旋转承片台，包括固定板1、旋转电机2、衔接板3、承片板4和环形基板5，旋转承片台固定在修调机原有承片台6上，修调环形基板5过程中作为基板的承片台；研制一个旋转承片台信号源，用于控制旋转承片台旋转等运行，实现修调时旋转承片台的自动旋转等功能；
41.在修调程序中开发修调机工作位信号灯亮、灭两种状态的控制指令，用于旋转承片台信号源的采集信号；在修调程序中开发一个延时模块指令，为旋转承片台旋转时提供探针卡抬起等待时间信号；
42.在修调程序中开发倾斜角修调方法，实现该环形基板上每个电阻修调切痕的设置；通过本发明，实现了环形基板电阻的自动修调技术。
43.1)、环形基板和电阻特点分析
44.常规混合集成电路使用的基板呈矩形或疑似矩形，连片基板的单元与单元之间在水平或垂直方向上均匀分布，电阻也呈水平或垂直方向分布，示意图如图1。图1中连片基板上均匀分布3行3列单元基板，每个单元基板在水平方向上分布1个电阻。修调机原有承片台6在水平或垂直方向上具有等步距移动功能，修调连片基板电阻过程中修调完第1单元基板上电阻后修调机原有承片台6自动向水平方向等步距移动到第2单元基板、进行第2单元基板上电阻的修调，依次修调完第1行的3个单元基板上电阻，修调机原有承片台6再自动向垂直方向等步距移动到第4单元基板上，修调第4单元基板上电阻，依次类推，直到整个连片基板上所有电阻修调结束，承片台退出，完成了1个连片基板上9个单元基板电阻的自动修调。在水平或垂直方向上设置修调切痕，如图1中第3单元基板上电阻切痕设置。
45.本发明中基板为环形基板5，如图2所示，150个电阻向心等间距分布于环形基板5上，每10个电阻为1组，分为15组电阻，电阻与电阻之间向心夹角为2.25
°
，每个电阻呈梯形，且每个电阻的倾斜角不同，第1个电阻在垂直方向上倾斜角为8
°
，第2个电阻在垂直方向上倾斜角为10.25
°
，第3个电阻在垂直方向上倾斜角为12.5
°
，依次类推
……
，第150个电阻在垂直方向上倾斜角为343.25
°
。
46.环形基板5上电阻个数多，修调机原有承片台6不具备一次性完成一个环形基板5上所有电阻修调的能力，所以需要将150个电阻分15组修调，且混合集成电路生产线上的修调机原有承片台6没有旋转功能，无法完成该环形基板5上电阻的自动修调。如果在修调机原有承片台6增加旋转功能，其难点：修调机原有承片台6修调1组电阻后环形基板5无法继
续自动旋转、修调第2组至第15组电阻；现有水平或垂直的修调切痕不能满足该环形基板5上电阻的修调。
47.通过上述对环形基板5和电阻特点分析，明确了亟待解决的问题：研制旋转承片台；研制控制旋转承片台旋转的信号源；在现有连片电阻修调程序中开发电阻切痕的倾斜角的设置；在修调程序中对接旋转承片台。
48.2)、旋转承片台
49.旋转承片台的结构如图3所示，图3中旋转承片台包括固定板1、旋转电机2、衔接板3、承片板4和环形基板5。
50.固定板1由水平板和垂直板构成，水平板和垂直板垂直安装，垂直板安装在修调机原有承片台6的外侧壁，固定板1用于将旋转承片台固定在修调机原有承片台6的前侧。研制该固定板1时应充分考虑修调机原有承片台6前侧面和旋转电机2底座的长度和宽度。
51.旋转电机2固定在水平板的上方，旋转电机2带动新开发的承片板4旋转，实现在修调电阻时旋转环形基板5。购置旋转电机2时应充分考虑满足旋转基板所需要的功率等性能。
52.承片板4设置在旋转电机2的上方，承片板4用于修调环形基板5电阻时装载环形基板5。研制该承片板4时应设计一个与被修调环形基板5对应的定位销以及方便装载、卸去基板的豁口。环形基板5上开设有一个通孔，装载环形基板5时环形基板5上的通孔套在承片板4上定位销，用于定位。
53.旋转电机2和承片板4的中间设置有用于固定旋转电机2和承片板4的衔接板3，衔接板3将旋转承片台的承片板4和旋转电机2衔接起来。
54.承片板4的上方装载有环形基板5，环形基板5上电阻为钌系材料，电阻两端电极均为钯银导体；如图4所示，将旋转承片台固定在修调机原有承片台6的前侧。
55.通过上述旋转承片台的研制，实现了修调环形基板电阻时基板旋转。
56.3)、旋转承片台信号源工作原理
57.旋转承片台旋转信号源示意图如图5，在光电漫反射传感器正下方的水平板上粘贴用于辅助所述光电漫反射传感器采集信号的黑胶布，黑胶布尺寸为3cm
×
3cm；修调机原有承片台6上设置有用于显示旋转承片台工作状态的信号灯和接收信号灯信号的分度信号传感器，该分度信号传感器能够感应信号灯的信号；位于修调机上的探针卡装校台用于依次修调十五组电阻时下压、抬起探针卡，光电漫反射传感器、分度信号传感器和旋转电机2均与cpu电连接。
58.图5中旋转承片台旋转信号源一共有两个，一是每组电阻修调完成后，修调机信号灯灭，将该信号作为旋转承片台的分度角输入信号；二是在修调机原有承片台6初始位置上空的激光仓顶部安装光电漫反射传感器，15组电阻修调完成后修调机原有承片台6退出，在退出的位置光电漫反射传感器采集黑胶布信号，该信号作为旋转电机2旋转承片板4的复位信号并发送给cpu，cpu控制承片板4恢复至初始位置，等待下一个环形基板5的装载。根据环形基板5上电阻的分布特征来设置旋转承片台零点偏移、旋转电机2分度角等信息。如图2所示，环形基板5上第1个电阻在垂直方向上倾斜角为8
°
，所以第一组的工作位零点偏移应为8
°
。电阻与电阻之间向心夹角为2.25
°
，10个电阻的倾斜角为22.5
°
，所以电机的分度角应为22.5
°
。
59.将旋转承片台与修调机原有承片台6固连在一起，完美与修调机结合在了一起，其作为修调机的一部分，既能跟随修调机原有承片台6运动，又能从修调机原有承片台6采集信号独立运动。旋转承片台和修调机原有承片台6的配合工作原理如图6所示。
60.首先将环形基板5装载旋转承片台的承片板4上，启动修调机原有承片台6，旋转承片台跟随修调机原有承片台6一起进入工作位，修调机工作位安装有用于测阻值和修调电阻的探针卡，将探针卡下压，开始测阻值和修调，此时信号灯亮。修调完毕后探针卡抬起，信号灯灭，此信号作为旋转承片台的分度信号，因修调15组电阻需要旋转承片台旋转14次，所以旋转承片台判断分度是否满足14组，若分度次数小于14组，旋转承片台旋转22.5
°
，在旋转的同时修调机判断修调了几组，小于15组的情况下进入等待程序，待旋转承片台完成旋转后，探针卡下压继续修调。依次循环15组后，旋转承片台跟随修调机原有承片台6退出修调机工作位，完成一片环形基板5上的电阻修调，等待取出环形基板5和装载下一片。
61.4)、在修调程序中对接旋转承片台
62.修调该环形基板5的电阻时将150个电阻分为15组，15组电阻的每一组可以看做常规连片基板分布为3行5列的15个单元基板，将3行5列分别设置在修调连片基板电阻程序的“set dis xy”模块中“％row＿no”和“％lie＿no”对话框中，这样，虽然该基板不是3行5列分布，但也实现15组电阻的循环修调，与图6中15组循环修调完美匹配。
63.在图5和图6中旋转承片台旋转和修调电阻过程中需要采集修调机工作位信号灯亮、灭两种状态的信号，规律为旋转承片台停止、修调电阻时信号灯亮，旋转承片台旋转或承片台退出时信号灯灭，所以修调机修调每1组电阻前和完成该组电阻修调后需要在修调连片基板电阻程序中各增加一个“white led1”模块和“white led2”模块，在“white led1”模块中“illumination”对话框设置信号灯的合适亮度，修调程序运行到该模块时修调机工作位信号灯亮，旋转承片台停止、修调机修调电阻；在“white led2”模块中“illumination”对话框设置信号灯的亮度为零，修调程序运行到该模块时修调机工作位信号灯灭，旋转承片台旋转或跟随修调机原有承片台6退出修调机工作位。这样，在修调旋转基板上电阻程序上完成对修调机工作位信号灯的控制，为旋转承片台的旋转、停止、退出等动作传递所需信号。
64.在图6中，每次修调完1组电阻后旋转承片台旋转时探针卡抬起，此时旋转承片台旋转22.5
°
，大约2s时间，需要探针台抬起的状态等待大于2s时间，所以在修调程序中“white led2”模块后增加“delay”模块，在“delay”模块中“please insert the time”对话框设置时间为3s。这样，探针卡抬起的时间3s足够用于旋转承片台旋转22.5
°
的时间2s。
65.通过上述修调程序的开发解决了修调环形基板电阻的循环修调、信号源采集修调机工作位信号灯信号、探针卡抬起等待时间等问题，完美地完成在修调程序中对接旋转承片台。
66.5)、电阻切痕的倾斜角设置
67.常规连片基板电阻呈水平或垂直方向分布，修调程序中沿水平或垂直方向上设置修调切痕，如图1所示，而环形基板5上每个电阻的倾斜角不同，如图2所示，修调连片基板电阻程序中设置修调电阻切痕的方法无法满足环形基板5上电阻的修调，所以需要在修调连片基板电阻程序中开发环形基板上电阻修调切痕角度的设置功能。
68.将环形基板5上150个电阻分为15组修调，即第1个电阻至第10个电阻为第1组、第
11个电阻至第20个电阻为第2组、第21个电阻至第30个电阻为第3组、依此类推
……
、第141个电阻至第150个电阻为第15组。由于研制、使用了旋转承片台，修调环形基板电阻时，修调机修调完第1组电阻后旋转承片台自动将第2组的电阻旋转至第1组电阻的对应位置，即将第11个电阻旋转至第1个电阻位置、第12个电阻旋转至第2个电阻位置、第13个电阻旋转至第3个电阻位置、依此类推
……
、第20个电阻旋转至第10个电阻位置，然后，修调机修调第2组电阻，修调完第2组电阻后旋转承片台自动将第3组的电阻旋转至第1组电阻的对应位置，依此类推，修调机修调完环形基板上15组电阻、即所有电阻，退出基板，完成一个基板的修调工作。因一个环形基板5的电阻修调过程中第2组至第15组电阻均循环使用第1组的修调程序，所以只需要开发环形基板5上第1组电阻修调切痕角度的设置。
69.图2中第1个电阻即第1组第1个在垂直方向上倾斜角为8
°
，电阻与电阻之间向心夹角为2.25
°
，那么第1组第1个电阻、第1组第2个电阻、第1组第3个电阻
……
第1组第10个电阻在垂直方向上倾斜角分别为8
°
、10.25
°
、12.5
°……
28.25
°
。
70.以修调程序中垂直方向修调切痕为基准，在修调连片基板电阻程序“trim rm”模块中开发“radius for round comer”功能，将第1组第1个电阻的倾斜角8
°
、第1组第2个电阻的倾斜角10.25
°
、第1组第3个电阻的倾斜角12.5
°……
第1组第10个电阻的倾斜角28.25
°
分别设置在“trim r
1”、“trim r
2”、“trim r3”……
、“trim r
10”的“radius for round comer”对话框中，这样完成电阻切痕的倾斜角设置。
71.通过上述电阻倾斜角切痕的设置实现了环形基板上具有倾斜角电阻的修调。
72.6)、修调环形基板5电阻及结论
73.根据上述旋转承片台，如图4将旋转承片台固定在修调机原有承片台6的前侧，按照图5和图6示意图研制信号源，用于旋转承片台运行各种动作的信号指令。在常规连片修调程序中开发循环修调、信号源采集修调机工作位信号灯信号、探针卡抬起等待时间等功能，完美地完成在修调程序中对接旋转承片台。在常规连片修调程序中开发电阻倾斜角切痕的设置，实现了环形基板5上具有倾斜角电阻的修调。这样，如图6所示，完成自动修调环形基板5上电阻的整个流程。
74.本发明提出的一种自动修调环形基板电阻的装置的操作方法，包括如下步骤：
75.将垂直板固定在修调机原有承片台6的外侧壁，修调机原有承片台6带动固定板1移动，水平板上方的旋转电机2带动承片板4转动，承片板4带动环形基板5转动，在修调机原有承片台的带动下，将环形基板运送至修调机的工作位，修调机的探针卡装校台下压探针卡至环形基板5的第一组电阻，修调第一组电阻后，探针卡装校台抬起探针卡，修调程序中信号灯模块指令信号灯灭，分度信号传感器将采集到信号灯灭的信号作为旋转承片台的旋转信号发送给cpu，cpu配合控制旋转电机2旋转，旋转电机2带动承片板4将环形基板5的第二组电阻旋转至第一组电阻修调位置，信号灯指令模块指令信号灯亮，探针卡装校台下压探针卡至第二组电阻，修调第二组电阻
……
依此类推，直至修调完15组电阻，修调机原有承片台6退出，光电漫反射传感器将采集到的信号作为旋转承片台的复位信号发送给cpu，cpu配合控制旋转承片台恢复至初始位置，实现环形基板电阻的自动修调，等待下一个环形基板5的装载。
76.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、
等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。