Устройство для подгонки сопротивления пленочных резисторов

 

УСТРОЙСТЮ ДЛЯ ПОДГОНКИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЛЕНОЧНЫХ РЕЗИСТОРОВ, содержащее блок лазера, блок электропривода перемещения поверхности резистора относительно луча лазера, контактные зажимы, соединенные с и вторым входами блока контроля сопротивления, о т л и ч а ю щ е е я тем, что, с целью повышения точ .ности подгонки и стабильности резис ,тора и упрощения устройства, в него введены последовательно соединенные триггер, формирователь импульсов задержки , элемент 2И, а также элемент 2И-НЕ, причем вход триггера и первый вход элемента 2И-НЕ соединены с выходом блока контроля сопротивления, выход формирователя импульса задержки соединен с вторым входом элемента 2И-НЕ, второй вход элемента 2И соединен с выходом элемента 2Н-ИЕ, при этом выход триггера соединен с первым входом блока электропривода перемещения и третьим входом блока контроля сопротивления, а выход элемента , 2il - с входом блока лазера и вторым I входом блока электропривода переме (Л щения.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (И) 3(59 Н 01 С 17 24

ОПИСАНИЕ HSGSPETEHHR 1"- к вторСНОММ с ктеъста

ГОСУДАРСТВЕНКЬЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕДАМ ИЭОБРЕТЕКИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3434406/18-21 (22) 06.05.82 (46) 15.10.83. Вюл. 9 38 (72) A.Д. Чернявский (53) 621.316.8(088.8) (56). 1. Авторское свидетельство СССР

В 805424, кл. Н 01 С 17/24, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

М 845661, кл. Н 01 С 17/24,,1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДГОНКИ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПЛЕНОЧНЕ!Х РЕЗИСТОРОВ, содержацее блок лазера, блок электропривода перемецения поверхности резистора относительно луча лазера, контактные зажимы, соединенные с первым и вторым входами блока контроля сопротивления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышений точ;ности подгонки и стабильности резкс.тора и упрощения устройства, в него введены последовательно соединенные триггер, формирователь импульсов задержки, элемент 2И, а также элемент

2И-НЕ, причем вход триггера и первый вход элемента 2И-НЕ соединены с выходом блока контроля сопротивления, выход формирователя импульса задержки соединен с вторым входом элемента

2И-НЕ, второй вход элемента 2И соединен с выходом элемента 2Й-EIE, при этом выход триггера соединен с первым входом блока электропривода перемецения и третьим входом блока контроля сопротивления, а выход элемента ©

2И - с входом блока лазера и вторым Е

4 входом блока электропривода перемещения.

1048524

Изобретение относится к радиоэлектронике и может быть использовано при производстве резисторов, s частности на операции подгонки в номинал сопротивления пленочных резисторов.

Известно устройство для подгонки пленочных цилиндрических резисторов, содержащее электропривод перемещения резистора, контактные зажимы, инструмент подгонки, например лазер, блок контроля сопротивления и блок 10 управления. Это устройство позволяет повысить производительность и выход годных резисторов, для чего в него введены счетчик числа обработанных резисторов, дешифратор с цифро- 5 аналоговым преобразователем и блок контроля с соответствующими связями l 1 .

Недостатки устройства — контрольно-измерительный прибор фиксирует только момент достижения программируемого значения сопротивления и не меняет в.ходе подгонки форму подгоночного реза; отсутствие коррекции скорости перемещения резистора в процессе его подгонки, несмотря на наличие такой коррекции при расчете величины шага спирального реза исходной заготовки, однопороговый режим работы контрольно-измерительного блока. Погрешность, обусловленная инерционностью прекращения подгонки, I пропорциональна скорости нараста, ния сопротивления3894, умноженной .на время задержки отключения инструмента подгонки д, т.е. gR = ; 35 -" — /T ht где T> - время прек-. а н ращения подгонки. При спиральной ая „ форме подгоночного реза.- ".const, поэтому погрешность подгонки сохраняется постоянной и, кроме того, 40 достаточно большой по величине.

Вследствие этого, погрешность подгонки прецизионных тонкопленочных цилиндрических резисторов С2-29В,подгоняемых на этом устройстве, состав- 4 ляет +(0,1 - 0,2)%.

Наиболее близким к изобретению является устройство для подгонки сопротинления пленочных резисторов, содержащее инструмент подгонки, блок электропривода перемещения поверхности резистора относительно луча лазера, контактные зажимы, соединенные с входами блоков контроля сопротивления, блок управления. Блок управления нарезкой служит для управления инструментом для нарезки канавки и производит действие начала и окончания нарезки, подводит и отводит шлифовальный диск от закреплен- 60 ного в шпиндельной головке резистора или включает и отключает лазер. Преимуществом прототипа по сравнению с аналогом является меньшая погрешность подгонки, обусловленная меньшим гра- Я диентом нарастания сопротивления к моменту окончания подгонки ) 21.

Однако известное устройство сложно, поскольку оно содержит дна блока контроля сопротивления, при этом первый блок несет чисто вспомогательную функцию — фиксирование момента достижения величины сопротивления на

1-5% меньше программируемого. Извест- . ному устройству присуща повышенная нестабильность резистора, обусловленная при подгонке лазером тем,что переход от основной спиральной нарезки K продольному резу значительно унеличивает линейную плотность энергии излучения лазера в этой части подгоночного реза, что может служить причиной повышенной нестабильности резистора но времени. Прерывать подгоночный рез между моментами сраба.бывания первого .и нторого блоков контроля сопротивления невозможно, поскольку перный блок контроля сопротивления управляет только торможением и отключением электропривода вращения шпинделей, а второй определяет прекращение процесса подготовки и выключение привода продольной по-. дачи. При этом могут возникнуть значительные механические перегрузки: пусть при скорости вращения шпинделей ,и = 3-6 тыс. об/мин переход к продольному резу осуществляется на 1/3 витка спирального реза. В этом случае динамическое торможение должно . произойти за время 3-7 мс, что с учетом значительной массы и моментов инерции шпиндельной головки и электропривода должно неизбежно привести. к большим перегрузкам и значительному снижению надежности механической части устройства..Кроме того, при (неизменной мощности излучения лазера линейная плотность энергии на поверхности резистора растетпропорционально 1/V, где V — скорость подгонки. При торможении линейная плотность энергии может возрасти на порядок, что приводит к образованию сетки микротрещин основания резистора и увеличенным зонам отжига резистивного материала на границе реза, что способствует изменению сопротинления резистора во времени. Увеличение линейной плотности энергии при подгонке лазером имеет место при переходе от спирального к продольному резу при нарезке цилиндрических резисторов, и при переходе от поперечного (" грубого" ) к продольному (" точному" ) ревам при подгонке плоских пленочных резисторов °

Цель изобретения - повышение точности подгонки и стабильности резистора, и упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для подгонки сопро1048524 тивления пленочных резисторов, содер- жащее блок лазера, блок электропривода перемещения поверхности резистора; относительно луча лазера, контактные зажимы, соединенные с первым и вторым входами блока контроля сопротивления, введены последовательно соединенные триггер, формирователь импульса задержки, элемент 2И, а также элемент 2И-НЕ, причем вход триггера и первый вход элемента 2И-НЕ соединены с выходом блока контроля сопротивления, выход формйрователя импульса задержки соединен с вторым входом элемента 2И-НЕ, второй вход элемента

2И соединен с выходом элемента 2И-НЕ, при этом выход триггера соединен с первым входом блока электропривода и третьим входом блока контроля сопротивления., а выход элемента 2И вЂ” с входом блока лазера и вторым входом блока электропривода перемещения.

На фиг. 1 представлена функциональперемещения резистора соединен с входом блока 4 контроля сопротивления и и выходом триггера 5.

Предполагается, что производится подгонка партий заготовок предварительно отобранных, поэтому .от-сутствует, например, блок определения шага подгонки необходимый для подгонки цилиндрических резисторов.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом цикла подгонки под- 60 гоняемый резистор 9 устанавливается в контактных зажимах 2 при отсутствии излучения блока 3 лазера. При этом к первому и второму входам бло- ка 4 контроля сойротивления подсое-, Я ная схема устройства; на фиг. 2 перепады напряжений в основных узлах схемы; на фиг. 3 " пример реализации блока контроля сопротивления; на фиг. 4 — формы выполняемых подгоночных резов.

Устройство для подгонки сопротивления пленочных резисторов содержит электропривод 1 перемещения, контактные зажимы 2, блок 3 лазера, блок 4 контроля сопротивления, триггер 5, элемент б 2И-НЕ, формирователь 7 им пульса задержки и элемент 8 2И. Триггер 5, формирователь 7 импульса задержки и элемент 8 2И соединены последовательно. Вход триггера 5 соединен с выходом блока 4 контроля сопротивления и со входом элемента б

2И-НЕ, второй вход которого подклю- 40 чен к выходу формирователя 7 импульсов задержки и ко второму входу элемента 8 2И, а выход — к первому входу элемента 8 2И. Выход элемента 8

2И соединен с одним из входов элект-. 45 ропривода 1 перемещения и с блоком 3 лазера. Второй вход электропривода 1 диняется подгоняемый резистор 9, а на третий его вход поступает сигнал логического нуля с выхода триггера 5. В случае, сопротивления подгоняемого резистора в меньше программируемой (99-99,5Ъ), на выходе блока 4 контроля сопротивления устанавливается логический нуль, этот сигнал, поступая на вход триггера 5, не меняет его состояния, при этом на выходе элемента б 2И-НЕ поддерживается логическая единица, и на второй вход поступает логическая единица с выхода формирователя 7 импульса задержки.

На входы элемента 8 2И поступают две логические единицы с выхода формирователя 7 импульса задержки и элемента 6 2И-НЕ и, соответственно, на выходе появляется логическая единица, поступаюцая на вход блока 3 лазера, и электропривод 1 перемещения тем самым включает излучение блока 3 лазера и начинает перемещать резистор 9 с помощью электропривода перемецения.

Логический нуль с выхода триггера

5, поступая на третий вход блока 4 контроля сопротивления вызывает смещение порога срабатывания, соответствующее 99-99,5Ъ от программируемого значения сопротивления. В процессе подгонки при достижении сопротивления подгоняемого резистора 99-99,5Ъ в момент времени t íà выходе блока

4 контроля сопротивления появляется логическая единица, которая опрокидывает триггер 5, что соответствует установлению на.его выходе логической единицы, при этом блок 4 контроля сопротивления по третьему входу устанавливается в состояние, соответствующее 100Ъ-ному значению программируемого сопротивления и в момент времени t на выходе появля2 ется логический нуль. С появлением на выходе триггера 5 логической еди- ницы в момент времени t< формирователь 7 импульса задержки вырабатывает сигнал логического нуля длительности (с — t, ), появляющийся в момент времени ., . При этом в течение времени (-tÄ ) элемент 8 2И закрыт, что вызывает прерывание излучения блока 3 лазера, причем электропривод 1 перемещения производит смещение поверхности резистора 9 таким образом, что происходит переход .от эоны "грубой" подгонки в зону

"точной" подгонки.

Блок 4 контроля сопротивления (фиг. 3) представляет мост постоянного така, в который входят эталонный резистор Нэ, резисторы плеча отнжений R - К и Rg(1-K), а также резистор коррекции R, компаратор

А„и ключ. К .

1048524

Прн управлении по третьему входу блока 4 контроля сопротивления про, исходит коммутация резистора R клюt чом ел, причем состоянию логической единицы на третьем входе соответст» вует замыкание ключа К4,и баланс моста определяется условием

Вд К

1-К

Применение изобретения позволяет 16 при подгонке цилиндрических резисторов избежать значительных механических перегрузок в режиме торможения, что повышает надежность установки подгонки; упростить конструкцию 5 устройства подгонки за счет замены дополнительного блока контроля сопротивления совокупностью надЕжных стандартных логических элементов; повысить послеподгоночную стабильность эа счет прерывания основного подгоночного реза и выполнения дополнительного реза с такой же скоростью, что исключает увеличение лийейной плотности энергии лазерного излучения.

Возможность улучшения послеподгоночной стабильности поясняется на примере двух возможных вариантов подгоночных резов.

При подгонке плоского пленочного резистора типичным L-ревом, применение устройства позволяет избежать торгложения в момент перехода от

"грубого" к "точному" резу эа счет прерывания излучения на время ьс (с - t<).

В случае подгонки цилиндрического резистора вводится разрыв между основным спиральным подгоночным резом ("грубая" подгонка) и дополнительным ("точная" подгонка) резами беэ торможения привода до момента достижения программируемой величины сопротивления.

В качестве прототипа выбрана установка лазерной нарезки резисторов типа ЛНР-1. Эта установка используется для подгонки прецизионных тонкопленочных цилиндрических резисторов типа С2-29В. Установка обеспечивает спиральную лазерную нарезку резистора с погрешностью (00,1-0,2)Ъ и позволяет вести подгонку для повышения точности как самостоятельную технологическую операцию. При этом достига- ется погрешность +(0,05-0,1)Ъ.

Преимущество предлагаемого устрой-, ства заключается в следующем: повышен- ная точность подгонки (до 0,05%) при совмещении операции нарезки спиральной канавки и подгонки; "повнаение»: ,процента выхода годных эа счет уве:личения точности подгонки; увеличение производительности примерно в два раза эа счет совмещения опера ции нарезки и подгонки в одном технологическом цикле.

1048524<

Фиг 3! ! !

I ! !

Исхо8ная кюн ьгурацаа

С применением пре&агаеюого

ycmpoucm8a

ВНИИПИ 3акаэ 7941/57

Тираж 703 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4