激光修值系统的制作方法

本实用新型为一种激光修值系统，尤指一种使用简单、容易搬移且兼具安全性、减噪性的激光修值系统。

背景技术：

对于某些电子元件而言，可经由“切沟”的制程以修正其电阻值，例如电阻或电感。

就电阻而言，其制程步骤一般依序包括：氧化铝瓷棒烧结、磁棒镀导电膜、盖锡帽、切沟修值、焊接导线、上漆及色码。其中，切沟修值的目的即在于修正电阻值。一般是利用刀片或激光切沟。

就刀片修值而言，于电阻轴转及沿轴向移动的过程中，使刀片接触电阻表面，于电阻表面环绕切削形成沟槽，所切削环绕的圈数越多，电阻值也会越高。但是，使用刀片修值的不足在于：

1.精密度低，误差可达±5％，例如，若需要1kΩ电阻值，以刀片切沟会得到范围0.95～1.05kΩ的电阻值。

2.耗能高，驱动刀片工作约需100～200瓦能耗。

3.粉尘多，因刀片切割电阻陶磁层所导致。

4.速度慢，每分钟约仅能切削100个电阻。

5.耗费人工，必须耗费安装刀片、更换刀片、因刀片磨耗而磨制刀片的人工。

6.成本高。

至于激光修值，其主要是以一激光束代替传统刀片，激光束照射于电阻表面，于电阻表面环绕切削形成沟槽。但是，现有的以激光修值的主要问题在于，由于激光光点直径小(例如30μm)，所形成的沟槽的宽度窄，因此沟槽的间距小，导致锡帽的锡屑容易卡在沟槽中而造成短路。虽然可以通过提升激光功率而将激光光点直径加大，例如，将激光光点直径由30μm增加到90μm时，必须将激光功率提升9倍，才能达到相同的切沟深度，而高功率激光束容易导致皮膜损伤而使得电阻质量下降，例如，导电性变差、于运输过程中脱落，此外，高功率激光束也会使得成本提高。

据此，如何能有一种精密度高、耗能低、无粉尘、速度快、人工低(或几乎无须耗费人工)、成本低的“激光修值系统”，是相关技术领域亟需解决的课题。

技术实现要素：

在一实施例中，本实用新型提出一种激光修值系统，包含：

一激光装置，用以提供激光束；

一扫描装置，用以将第一激光束转换为一扫描激光束，且扫描激光束以一扫描频率往复摆动；以及

一驱动装置，用以承载至少一电子元件且驱动电子元件沿着一第一方向移动，扫描激光束以Z字型轨迹扫描电子元件表面并于电子元件表面形成沟槽。

在本实用新型的一实施例中，该电子元件呈圆柱型，该驱动装置驱动该电子元件轴转且沿着该第一方向移动，该扫描频率符合一公式：

该扫描频率＝(该电子元件的圆周长度)×(该电子元件的每秒轴转速)/(该第一激光束的直径)。

在本实用新型的一实施例中，该扫描装置由一振镜与一透镜构成，该第一激光束投射于该振镜后反射一第二扫描激光束通过该透镜并形成该扫描激光束。

在本实用新型的一实施例中，该振镜的振幅为±0.5径向角，该扫描激光束的摆动角度为±1径向角。

在本实用新型的一实施例中，该沟槽的宽度W符合一公式：

W＝(θ2)×(F)

其中，θ2为该扫描激光束的摆动角度；F为该透镜的焦距。

在本实用新型的一实施例中，该Z字型轨迹的间距大于该第一激光束的直径。

在本实用新型的一实施例中，该扫描激光束的扫描频率至少为1kHz。

在本实用新型的一实施例中，该激光装置与该电子元件耦接于一控制装置，该控制装置侦测该电子元件的阻值达到一预设值时，即控制该激光装置停止发出该激光束。

在本实用新型的一实施例中，该电子元件为芯片型电子元件。

附图说明

图1为本实用新型的一实施例的架构示意图；

图2为图1实施例的电子元件的部分放大结构示意图；

图3为环绕于图1实施例的电子元件表面的连续线性沟槽的结构示意图。

附图标记说明：1-激光修值系统；10-激光装置；20-扫描装置；21-振镜；22-透镜；30-驱动装置；40-控制装置；50-电子元件；51-沟槽；511-Z字型轨迹；F1-第一方向；L1-第一激光束；L2-第二激光束；L3-扫描激光束；P-间距；W-宽度；θ1-振幅；θ2-摆动角度。

具体实施方式

如图1及图2所示实施例，激光修值系统1包含一激光装置10、一扫描装置20、一驱动装置30及一控制装置40。

激光装置10用以提供第一激光束L1，第一激光束L1的直径依实际所需而定，例如可为30μm。

于本实施例中，扫描装置20由一振镜21与一透镜22构成。第一激光束L1投射于振镜21后反射形成一第二激光束L2通过透镜22并形成一扫描激光束L3。通过振镜21的振幅θ1的大小，可控制第二激光束L2(亦即扫描激光束L3)的摆动角度θ2。例如，振镜21的振幅θ1为±0.5径向角(mrad)，则扫描激光束L2的摆动角度θ2为±1径向角(mrad)。扫描激光束L3的扫描频率至少为1kHz，或介于1～10kHz范围内。

驱动装置30用以承载电子元件50，驱动装置30的形式不限，电子元件50可为电阻或电感，外型可呈圆柱型或芯片型，图1以圆柱型电阻为说明例，驱动装置30为夹具形式夹持于电子元件50两轴向端部，以驱动电子元件40轴转且沿着第一方向F1移动。控制装置40耦接于激光装置10与电子元件50。

如图1至图3所示，就本实施例的圆柱型电阻的电子元件50而言，扫描激光束L3的扫描频率符合一公式：

扫描频率＝(电子元件50的圆周长度)×(电子元件50的每秒轴转速)/(第一激光束L1的直径)。

例如，电子元件50的直径若为1.8毫米(mm)，其圆周长度则约为5.655毫米(mm)，电子元件50的每秒轴转速为10，第一激光束L1的直径为30μm，则扫描激光束L3的扫描频率＝5.655×10/30＝1.885kHz。

此外，沟槽51的宽度W符合一公式：

W＝(θ2)×(F)

其中，θ2为该扫描激光束L3的摆动角度；F为透镜22的焦距。

此外，Z字型轨迹的间距P大于第一激光束L1的直径。

藉此，当扫描激光束L3以Z字型轨迹511扫描电子元件50表面时，即可于电子元件50表面形成沟槽51，且必须强调的是，沟槽51为环绕电子元件50表面的连续线性沟槽，如图3所示。

于进行切沟的过程中，由控制装置40持续监控电子元件50的阻值，当控制装置40侦测电子元件50的阻值达到一预设值时，即控制激光装置10停止发出第一激光束L1。

如前所述，本实用新型亦是用于芯片型电子元件，如此情况时，则由驱动装置驱动电子元件沿着一第一方向F1移动即可，无须转动，如此可由激光束以Z字型轨迹于芯片型电子元件表面扫描形成连续或不连续的沟槽，亦即，可通过扫瞄出不同图案而达到电阻修值目的。

综上所述，本实用新型提供的激光修值系统可改善现有的以刀片或激光修值的不足，本实用新型的优点如下：

1.精密度高，误差可降低至±0.1％，例如，若需要1kΩ电阻值，以本实用新型切沟可得到范围0.999～1.001kΩ的电阻值。

2.耗能低，仅约少于30瓦能耗。

3.粉尘少，可控制少于1％。

4.速度快，每分钟约能切削200个电子元件。

5.几乎不需耗费人工。

6.成本低，初期架设成本也许较高，但因上述种种优点，因此整体而言，成本较低。

以上所述的具体实施例仅用于例释本实用新型的特点及功效，而非用于限定本实用新型的可实施范畴，于未脱离本实用新型上揭的精神与技术范畴下，任何运用本实用新型所揭示内容而完成的等效改变及修饰，皆仍应为本实用新型的权利要求范围所涵盖。