El recorte por láser es el proceso de fabricación mediante el uso de un láser para ajustar los parámetros operativos de un circuito electrónico .
Una de las aplicaciones más comunes utiliza un láser para quemar pequeñas porciones de resistencias , aumentando su valor de resistencia. La operación de combustión se puede realizar mientras el circuito está siendo probado por un equipo de prueba automático , lo que lleva a valores finales óptimos para las resistencias en el circuito.
El valor de resistencia de una resistencia de película se define por sus dimensiones geométricas (largo, ancho, alto) y el material de la resistencia. Un corte lateral en el material de la resistencia por el láser estrecha o alarga la trayectoria del flujo de corriente y aumenta el valor de la resistencia. Se obtiene el mismo efecto si el láser cambia una resistencia de película gruesa o de película fina en un sustrato cerámico o una resistencia SMD en un circuito SMD. La resistencia SMD se produce con la misma tecnología y también se puede recortar con láser.
Los condensadores de chip recortables se construyen como condensadores de placa multicapa. Vaporizar la capa superior con un láser disminuye la capacitancia al reducir el área del electrodo superior.
El ajuste pasivo es el ajuste de una resistencia a un valor dado. Si el recorte ajusta toda la salida del circuito, como el voltaje de salida, la frecuencia o el umbral de conmutación, esto se denomina recorte activo . Durante el proceso de ajuste, el parámetro correspondiente se mide continuamente y se compara con el valor nominal programado. El láser se detiene automáticamente cuando el valor alcanza el valor nominal.
Recorte de resistencias LTCC en una cámara de presión
Un tipo de recortador pasivo utiliza una cámara de presión para permitir el recorte de la resistencia en una sola pasada. Las placas LTCC son contactadas por sondas de prueba en el lado del ensamblaje y se recortan con un rayo láser desde el lado de la resistencia. Este método de recorte no requiere puntos de contacto entre las resistencias, porque el adaptador de paso fino contacta con el componente en el lado opuesto de donde ocurre el recorte. Por lo tanto, el LTCC se puede organizar de forma más compacta y menos costosa.
Modo de funcionamiento:
- El LTCC está montado en la unidad de contacto.
- Desde el lado opuesto, una sonda rígida entra en contacto con el circuito.
- Desde el lado superior, la cámara está presurizada de 1 a 4 bares, con un puerto de escape controlado para lograr el flujo de aire a través de la cámara.
- A medida que se vaporiza el material de resistencia, las partículas de desecho se eliminan en el flujo de aire.
Ventajas de este método:
- Recorte de un número ilimitado de resistencias impresas en un paso sin obstrucción de las sondas de prueba.
- Sin contaminación a bordo, adaptador o en el sistema.
- Densidad hasta 280 puntos / cm².
Potenciómetros de ajuste
A menudo, los diseñadores utilizan potenciómetros , que se ajustan durante la prueba final hasta que se alcanza la función deseada del circuito. En muchas aplicaciones, el usuario final del producto preferiría no tener potenciómetros, ya que pueden derivar, estar mal ajustados o desarrollar ruido. Por lo tanto, los fabricantes determinan los valores de resistencia o capacitancia necesarios mediante métodos de medición y cálculo y luego sueldan el componente adecuado en la PCB final; este enfoque se llama "Seleccionar en prueba" (SOT) y es bastante laborioso.
Es más sencillo sustituir el potenciómetro o la parte SOT con una resistencia de chip recortable o un condensador de chip, y el destornillador de ajuste del potenciómetro se reemplaza por el recorte láser. La precisión alcanzada puede ser mayor, el procedimiento puede automatizarse y la estabilidad a largo plazo es mejor que con potenciómetros y al menos tan buena como con componentes SOT. A menudo, el fabricante puede integrar el láser para el recorte activo en los sistemas de medición existentes.
Programa de circuitos lógicos digitales
Se puede utilizar un enfoque similar para programar circuitos lógicos digitales. En este caso, los fusibles son quemados por el láser, lo que habilita o deshabilita varios circuitos lógicos. Un ejemplo de esto es el microprocesador IBM POWER4 donde el chip contiene cinco bancos de memoria caché pero solo requiere cuatro bancos para su funcionamiento completo. Durante la prueba, se ejercita cada banco de caché. Si se encuentra un defecto en un banco, ese banco puede desactivarse soplando su fusible de programación. Esta redundancia incorporada permite rendimientos de chip más altos de lo que sería posible si todos los bancos de caché tuvieran que ser perfectos en cada chip. Si ningún banco está defectuoso, se puede fundir un fusible arbitrariamente, dejando solo cuatro bancos.