预置图形式激光调阻机系统的设计与实现

岳松 吴云峰 叶玉堂 罗彭 胥嫏 张薿文 何景秋 电子科技大学光电信息学院 610054

引 言

激光调阻机是利用激光工艺对薄膜电阻进行精密修整的关键设备，是集光学、精密机械、计算机控制、和精密测量等技术于一体的高技术微电子设备。其工作原理是把激光器发出的脉冲激光束聚焦成很小的光点，达到适当的能量密度，对薄膜电阻的导电体进行切割，使之膜层熔融、蒸发，以改变薄膜电阻导电体的有效导电面积或有效导电长度，达到调整薄膜电阻单元阻值的目的。由于切割中没有化学过程并能在大气中加工，所以可以实时测量的结果，并实现激光加工过程自动化。该设备具有精度高、效率高和工艺简便的特点[1][2]。

激光调阻时首先对电阻的刻蚀图形预先利用AutoCAD设计好，并输入到计算机。计算机根据预置图形产生光束的强度与位置使激光按照一定的轨迹和路径切割电阻，直到阻值达到预定值。它实现了激光加工过程的自动化，并具有高精度、高效率等特点。

1 激光调阻系统整体设计

激光调阻系统主要由以下几部分构成：

1)光学系统，包括激光器、调整激光光束质量的光路、二维振镜系统、机器视觉成像监控系统等。

2)机械运动系统，实现平台的精密二维运动、垂直方向高度调节等功能。

3)自动控制系统，对机械运动系统、二维振镜系统等运动参数进行精密控制，与工控PC之间通信，实现整机分布式控制。

整体设计思想：脉冲激光器输出的激光束经扩束器、二维振镜扫描系统后，由透镜组聚焦入射至样品表面。……