用于使用偏轴旋转光学系统照射激光束的方法和设备的制作方法

专利名称：用于使用偏轴旋转光学系统照射激光束的方法和设备的制作方法
用于使用偏轴旋转光学系统照射激光束
的方法和设备
相关申请的交叉参考
本申请根据35 U.S.C. §119要求于2007年8月8日向韩国知 识产权局(KIPO)提交的韩国专利申请第2007-79301号的优先权， 其内容通过引证结合与此。
技术领城
本发明的实例实施例涉及用于使用偏轴(off-axis )旋转光学系 统照射(irradiate )激光束的方法和设备、用于使用该偏轴旋转光学 系统对薄膜电阻器进行孩i调的方法和"i殳备、以及用于4吏用该偏轴旋 转光学系统制造印刷电路板的方法。更特别地，本发明的实例实施 例涉及用于使用能够将薄膜电阻器的电阻调节到预定电阻的偏轴 旋转光学系统来照射激光束的方法和设备、用于使用该偏轴旋转光 学系统来微调薄膜电阻器的方法和设备、以及使用该偏轴旋转光学 系统来制造印刷电路板的方法。
背景技术：
一般地，嵌入式印刷电路板(PCB)可以包括具有诸如电阻器、 电容器等无源元件的PCB。在韩国专利第483623号中公开了该嵌 入式PCB。
该嵌入式PCB的电阻器可以:帔称作薄力莫电阻器。而且，该电
阻器可以包括连接在于PCB上彼此隔开排列的电极图案(electrode pattern )之间的电阻器图案(resistor pattern )。在本文中，电阻器图 案可以包括包含诸如碳(C)、银(Ag)等的添加剂的碳糊。可以通 过丝网印刷工艺来形成电阻器图案。
这里，当可以形成嵌入式PCB时，4艮难4是供具有可允许误差 范围内的预定电阻的薄膜电阻器。因此，在形成嵌入式PCB的过程 中，在形成薄膜电阻器之后，可以对薄膜电阻器进行微调以将薄膜 电阻器的电阻调节到可允许误差范围内的预定电阻。在孩i调工艺中 可以使用具有高斯分布的激光束。即，可以在PCB上形成薄膜电阻 器。可以使用具有高斯分布的激光束通过切割工艺来部分地去除薄 膜电阻器，以将薄膜电阻器的电阻调节到可允许误差范围内的预定 电阻。
然而，虽然可以通过微调工艺提供具有可允许误差范围内的预 定电阻的薄膜电阻器的电阻，但是随着时间的流逝调节后的薄膜电 阻器的电阻可以#1改变，所以薄"莫电阻器的电阻可能会频繁地超过 可允许的误差范围。这可以由诸如在薄膜电阻器的切口部分处由激 光束所产生的碳粒子、银粒子等残留物的影响所导致。
特别地，当使用具有高斯分布的激光束来切割薄膜电阻器时， 薄膜电阻器的切口部分可以呈具有大入口和窄底部的槽形。薄膜电 阻器的槽形切口部分可能是由具有高斯分布的激光束的能量密度
所导致的。即，具有高斯分布的激光束可以具有最高的中心能量密 度和最低的边缘能量密度。因此，碳粒子、银粒子等可能保留在薄 膜电阻器的切口部分的周围，所以电子可以通过薄膜电阻器的窄槽 形切口部分的底部处的残留物。因此，刚微调过的薄膜电阻器的电
阻可能与一^:时间之后的薄膜电阻器的电阻有所不同。
这里，为了防止薄膜电阻器的电阻-波改变，在孩i调工艺中，可 以通过增加具有高斯分布的激光束的能量密度来使银粒子熔化。然 而，虽然可以防止薄膜电阻器的电阻的改变，^旦可能集中地烧毁石友 糊和PCB。
因此，在使用具有高斯分布的激光束的孩史调工艺中，非常难将 薄膜电阻器的电阻调节到可允许误差范围内的预定电阻。

发明内容
本发明的实例实施例提供了 一种4吏用可以容易地用于对具有 预定可允许的误差范围内的电阻的薄膜电阻器进行小务边的偏轴旋 转光学系统来照射激光束的方法。
本发明的实例实施例还才是供了 一种用于寺丸行上述照射方法的 设备。
本发明的实例实施例又提供了 一种4吏用上述照射方法对薄膜 电阻器进行微调的方法。
本发明的实例实施例还4是供了 一种用于执行上述微调方法的 设备。
本发明的实例实施例又提供了 一种使用上述微调方法来制造 印刷电路板的方法。
在才艮据本发明的一个方面使用偏轴旋转光学系统照射激光束 的方法中，可以产生具有高斯分布的第一激光束。该第一激光束可 以穿过具有偏轴旋转射束形状的光学系统，以产生具有沿圓圏旋转 的点的第二激光束。
根据本发明的另 一方面用于照射激光束的设备可以包括激光 发射器和光学系统。激光发射器可以产生具有高斯分布的第一激光 束。可以将光学系统排列在第一激光束的光路上。此外，光学系统 可以包4舌偏轴^走转光束成形器。第 一激光束可以穿过该光学系统的 光束成形器，以产生具有沿圆圈旋转的点的第二激光束。
才艮据本发明的 一些实例实施例，光学系统的光束成形器可以包 括多个透镜。而且，至少一个透镜可以具有偏轴可旋转结构。这些
透镜可以以数百至数万RPM进行偏轴旋转。
在才艮据本发明的又一方面对薄力莫电阻器进行;f敬调的方法中，可 以产生具有高斯分布的第 一激光束。该第 一激光束可以穿过具有偏 轴旋转光束成形器的光学系统，以产生具有沿圆圏旋转的点的第二 激光束。然后，该将第二激光束照射到印刷电路板上的薄膜电阻器 的目标区域上，以切割薄膜电阻器的目标区域。这里，薄膜电阻器 的切口部分可以具有平坦的底面。
根据本发明的又 一 方面对薄膜电阻器进行微调的设备可以包 括激光发射器、光学系统和台架(stage )。激光发射器可以产生具 有高斯分布的第一激光束。可以将光学系统排列在第一激光束的第 一光^各上。而且，光学系统可以包括偏轴旋转光束成形器。第一激 光束可以穿过光学系统的光束成形器，以产生具有沿圓圏旋转的点 的第二激光束。可以将该台架排列在第二激光束的第二光路上。可 以将具有薄膜电阻器的基板放置在台架上。可以将第二激光束照射
到印刷电路板上的薄膜电阻器的目标区域，以对薄膜电阻器的目标 区域进行切割。这里，薄膜电阻器的切口部分可以具有平坦的底面。
在才艮据本发明的又一方面的制造印刷电路板的方法中，可以在 基板上形成薄膜电阻器。这里，薄膜电阻器可以包括彼此相对的电 极图案，并且电阻器图案连接在电极图案之间。可以将具有高斯分 布的包括由偏轴旋转光学系统所产生的沿圆圏^走转的点的第二激 光束照射到印刷电路板上的薄膜电阻器的目标区域，以对薄膜电阻 器的目标区域进行切割。这里，薄膜电阻器的切口部分可以具有平 坦的底面。可以通过对薄膜电阻器的目标区域进4亍切割来将薄膜电 阻器的电阻调节到预定电阻。然后，通过切割可以在其上形成具有 调节后的电阻的薄膜电阻器的基板上形成保护层。
根据本发明，在微调工艺中可以使用具有高斯分布的包括沿圆 圏旋转的点的激光束。因此，薄膜电阻器的切口部分可以具有平坦 的底面。因此，虽然在微调工艺之后，碳粒子、银粒子等还可能保 留在薄膜电阻器的切口部分，但由于薄膜电阻器的切口部分的平坦 底面导致电子不会通过粒子。
因此，使用本发明的方法和设备可以容易地制造出具有预定的 可允许范围内的电阻的薄膜电阻器。
附图i兌明
当结合附图考虑时，通过参考以下的详细描述，本发明的上述 和其他特征及优点将变得显而易见，其中


图1是示出根据本发明的一些实例实施例使用偏轴旋转光学系
统来照射激光束的设备的框图2是示出图1中的光学系统的偏轴S走转透4竟的平面图3是示出用于偏轴旋转图2中的光学系统的透4竟的部件；
图4是示出由图1中的设备所转换的激光束的点以及普通激光 束的点；
图5是示出使用图1中的设备对薄膜电阻器进行微调的设备的 框图6是示出使用图5中的设备对薄膜电阻器进行微调的方法的 平面图7是沿图6中的线VI-VI，的截面^L图8A到8C是示出根据本发明的一些实例实施例制造印刷电 i 各4反的方法的截面4见图；以及
图9是图8B的平面图。
具体实施例方式
下文中将参考附图更全面地描述本发明，在其中示出了本发明 的实例实施例。然而，本发明可以以4艮多不同形式来体现并且不应 该被看作是对本文中所阐释的实例实施例的限制。更确切地，提供 这些实施例以4吏此^Hf全面和完整，而且将向本领纟或的才支术人员完 全转达本发明的范围。在附图中，为了清晰，可以放大层和区域的
尺寸和相对尺寸。
可以理解，当指出元件或层"位于"或"连接至，，另一元件或 层上时，它可以直"l妄位于、或连4妄至其<也元件或层上，或者可以存
在插入元件或层。相反，当指出元件"直接位于"或"直接连接至" 另一元件或层上时，则不存在插入元件或层。相同的标号通篇表示 相同的元件。正如本文所使用的，术语"和/或"包括一个或多个 相关所列条目中的4壬一个以及所有的组合。
可以理解，虽然在本文中可以使用术语第一、第二、第三等来 描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，4旦是这些元件、部件、 区域、层和/或部分不应该—皮这些术语所限制。这些术语仅用于将一 个元件、部件、区域、层或部分与另一区域、层或部分相区分。因 此，在不背离本发明教导的情况下，以下所^仑述的第一元件、部件、 区域、层或部分可被称作第二元件、部件、区域、层和/或部分。
为了易于描述，本文可以4吏用空间相对关系术语，例如"在… 下方"、"在…上方"等来描述如图中所示的一个元件或特征相对于 另一个(多个)元件或(多个)特征的关系。可以理解，空间相对 关系术语旨在包括除了图中描述的方位之外的使用或操作中的装 置的不同方位。例如，如果将图中的装置翻转，那么^皮描述为在其 他元件或特征"下面，，或"下方，，的元件将被定位在其他元件的"上 方"。因jt匕，实例术i吾"下面"可以包4舌上面禾n下面的两个方4立。
装置可以以另外的方式(旋转90°或者位于其他方位处)定向，则 本文中所使用的空间相对关系描述语被相应地解释。
本文中所使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而并非旨 在限制本发明。正如本文中所使用的，单数形式"一个"("a" "an" 和"the")也旨在于包括复数形式，除非上下文中清楚地指示了其 他方式。应当进一步理解，在此说明书中所使用的术语"包括" (comprise和/或"comprising")时，其指定所述的特4正、整lt、步 骤、才喿作、元件、和/或部件的存在，而不排除一个或多个特征、整 数、步骤、操作、元件、部件、和/或其组合的存在或附加。
在本文中，本发明的实例实施例是参照^黄截面视图进行描述 的，横截面视图是本发明理想实施例(以及中间结构)的示意性视 图。同样地，可以预期由于例如制造技术和/或公差所导致的图中形 状上的变化。因此，本发明的实例实施例不应该被理解为限于本文 中所示的区域的特定形状，而应当包括由于例如制造所导致的形状 上的偏差。图中所示的区域在性质上是示意性的，而且其形状并不 旨在说明装置的区域的实际形状，并且并不旨在限制本发明的范 围。
除非另有定义，否则本文中所使用的所有术语(包括技术和科 学术语)都具有与由本发明所属的领域的普通技术人员通常所理解
的相同的含义。应当进一步理解，诸如定义在通常所使用的字典中 的那些术语的术语应该净皮解释为具有与相关领域中的上下文中的
其含义一致的含义，而不应当被解释为是理想的或过度的意义，除 非在本文中清楚地如此定义。
照射激光束的"i殳备和方法
下文中，参考附图详细说明用于照射激光束的i殳备。
图1是示出根据本发明的一些实例实施例用于使用偏轴旋转光 学系统来照射激光束的设备的框图，图2是示出图1中的光学系统 的偏轴旋转透4竟的平面图，以及图3是示出用于偏轴旋转图2中的 光学系统的透4竟的部件的平面图。
参考图1,根据本实例实施例用于照射激光束的设备100可以 包括激光发射器10和光学系统12。
激光发射器10可以产生具有高斯分布的激光束，其具有最高 的中心能量密度和最低的边缘能量密度。这里，能够产生具有高斯
分布的激光束的形形色色的激光发射器10不被限制在特定范围内。
激光束的实例可以包括约1064 nm波长的激光束(其可以由〗吏用诸 如Nd:YAG或Nd:YV04的激光源的固体激光器所产生)，通过频率 调制等获得的约532 nm波长的激光束(二倍频)、约355 nm波长 的激光束(三4咅频)、约266 nm波长的激光束(四倍频)。
光学系统12可以聚集和/或扩散激光束。如图2和图3中所示 的，光学系统12可以包括透4竟12a和用于偏轴万走转该透4竟12a的 部件12b。这里，光学系统12中的透4竟12a的种类和部件可以不浮皮 限制在特定范围内。光学系统12中的透镜12a的实例可以包括球 面凸透4竟、3求面凹透4竟等。
光学系统12可以具有偏轴可》炎转结构。如图2中所示，光学 系统12的透4竟12a可以具有偏轴可旋转结构。这里，可以相对于 远离透镜12a的中心轴Cl相隔距离dl的偏轴C2旋转透镜12a。 图2中的虚线可以表示光学系统12中的透镜12a的偏轴旋转轨迹。 即，由于可以相对于偏轴C2旋转光学系统12的透镜12a，所以可 以沿内轨迹tl旋转透4免12a的中心轴Cl以及可以沿外轨迹t3 ^走转 透镜12a的圆周C3。可以沿偏轴C2来发射来自激光发射器10的 激光束。
参考图3,用于偏轴4t转透4竟12a的部件12b可以连4妄至透镇: 12a。在这个实例实施例中，部件12b可以以凄t百至凄t万RPM来錄_ 转透4竟12a。优选地，可以由部件12b以凄t万RPM来旋转透4竟12a。 因此，部件12b可以包4舌电动冲几、气静压电主轴、以及能够快速4t 转的同等物。
如上所述，i殳备100可以包括i敫光发射器10和光学系统12。 而且，光学系统12可以具有偏轴可旋转结构。光学系统12可以包 括透镜12a和部件12b。可以将光学系统12》文置于来自激光发射器10的激光束的光^各上。这里，需要排列光学系统12使得在偏轴旋 转该光学系统12期间来自激光发射器10的激光束通过该光学系 统。
因此，i殳备100可以允许激光束穿过偏轴4t转光学系统12。因 此，穿过光学系统12的激光束可以祐^是供有沿圓圈^走转的点。
下文中，详细说明使用设备100来照射激光束的方法。
激光发射器10可以产生具有高斯分布的第一激光束。该第一 激光束可以穿过光学系统12。这里，光学系统12可以连续地进行 偏轴力走寿争。特别;也，第一;敫光束可以穿过光学系统12的偏轴祷:转 透镜12a。这里，可以以数百到数万RPM来旋转光学系统12的透 镜12a。当第一激光束可以以数百到数万RPM穿过偏轴旋转光学系 统12时，可以产生具有沿圓圈旋转的点的第二激光束。即，第一 激光束的点可以-波转换成第二激光束的沿圆圏旋转的点。
参考图4,当普通5敫光束的点可沿切割线前进时，普通激光束 的点可以具有线性形状41。相反，当第二激光束的沿圓圏旋转的点 可以沿切割线前进时，第二激光束的点可以具有宽度为d2的螺旋 形状43。
因此，当可以将此实例实施例的i殳备和方法用在切削物体时， 该物体的切口部分可以具有平坦的底面，这归功于第二激光束的螺 旋旋转点。
对薄膜电阻器进行微调(trim)的设备和方法
下文中，参考附图详细说明用于对包括激光照射设备IOO的薄 膜电阻器进行《效调的设备。这里，相同的参考标号表示相同的元件。
图5是示出用于使用图1中的设备对薄膜电阻器进行微调的设 备的框图。
参考图5,用于根据该实例实施例对薄膜电阻器进行微调的设 备500可以包括激光发射器10、光学系统12、台架14、粒子去除 构4牛60、电阻测量部4牛65、 4空制部4牛67、以及马区动吾fM牛69。
在这个实例实施例中，激光发射器10可以与图1中的激光照 射设备100中的激光发射器基本相同。因此，激光发射器10可以 产生具有高斯分布的激光束，其具有最高的中心能量密度和最低的 边缘能量密度。这里，能够产生具有高斯分布的激光束的形形色色 的激光发射器10没有被限制在特定范围内。激光发射器10的实例 可以包括能够使用固体激光源产生激光束的固体激光发生器。特别 地，激光发射器10的实例可以包括Nd:YAG激光发生器、Nd:YLF 激光发生器、Nd:YV04激光发生器等。
而且，光学系统12可以与图1中的激光照射i殳备100中的光 学系统基本相同。因此，可以将光学系统12排列在来自激光发射 器10的第一激光束的光^各上。光学系统12可以将穿过偏轴旋转光 学系统12的第一激光束的点转换为第二激光束的沿圆圈旋转的点。
光学系统12可以包4舌具有透4竟12a和12c的光束成形器13、 以及用于偏轴旋转透镜12a的旋转部件12b。另外，光学系统12 还可以包4舌以下元4牛。
光学系统12可以包括具有透4竟12a和12c的光束成形器。透 镜12a和12c的实例可以包括球面凹透镜、球面凸透4竟等。而且， 光束成形器13可以包括扩束器、光束准直器等。在这个实例实施 例中，光学系统12可以包括光束扩展器和作为偏轴旋转透镜的球 面凸透4竟12a。可选地，光学系统12可以包括作为偏轴旋转透4竟的
J求面凹透4竟12c。另外，光学系统12可以包4舌作为偏轴旋转透4竟的 J求面凸透4竟12a和J求面凹透4竟12c。即，只需要偏轴i走转光束成形 器13中的至少一个透4竟，以圓状;5走转激光束的点。而且，作为偏 轴旋转透镜的球面凸透镜12a和/或球面凹透镜12c的排列位置没有 一皮限制在特定位置内。即，在偏轴^走转透4竟12a位于激光束的光^各 上的情况下，可以将偏轴旋转透镜12a排列在光学系统12的镜子 121a和121b、才企流计扫描器123、 f-theta透镜124之间。
如上所述的，旋转部件12b可以连接至偏轴旋转透镜12a。旋 转部件12b可以以凄t百到凄t万RPM来凝:转光学系统12的偏轴凝:转 透镜12a。旋转部件12b的实例可以包括连接至偏轴旋转透镜12a 的电动机、气静压电主轴等。
光学系统12可以进一步包括镜子121a和121b、检流计扫描器 123、 f-theta透镜124。镜子121a和121b可以改变来自激光发射器 10的第一激光束的光^各。4企流计扫描器123可以将第二激光束感应 到台架14上的物体。f-theta透镜124可以将第二激光束聚集到台架 14上的物体上。
根据此实例实施例用于对薄膜电阻器进行微调的设备500的光 学系统可以包括4竟子121a和121b、才企流计123和f-theta透4竟124 以及透镜12a和12c以及旋转部件12b。因此，光学系统12可以将 具有沿圓圈旋转的点的第二激光束感应并聚集到台架14上的物体 处，以及将第一激光束的点转换为第二激光束的沿圓圈旋转的点。
台架14可以支撑物体。在此实例实施例中，可以将具有薄月莫 电阻器的基板50放置在台架14上。因此，可以将台架14排列在 可以照射具有沿圓圏旋转的点的第二激光束的位置处。这里，当使
用第二激光束切割薄膜电阻器时，第二激光束可以沿薄膜电阻器的 切割线前进。因此，第二激光束可以通过4企流计扫描器123或可以
在其上》文置基才反50的台架14沿切割线前进切割线。当台架14可 以沿切割线前进时，微调设备500可以进一步包括连接至台架14 的驱动部件69。驱动部件69可以沿相对于初始照射第二激光束的 基斗反50的区域的前和后的方向以及左和右的方向移动台架14上的 基板50。
因此，此实例实施例的微调设备500可以将具有沿圓圏旋转的 点的第二激光束照射到薄膜电阻器的目标区域，以切割薄膜电阻 器，从而形成薄膜电阻器的平坦的底面。
孩i调i殳备500可以包括4立子去除构4牛60。该4立子去除构Y牛60 可以去除剩余在由第二激光束所切割的薄膜电阻器的目标区域处 的粒子。粒子去除构件60可以包括朝向薄膜电阻器的目标区域(即， 薄膜电阻器的切割区域)所排列的喷射器60a。喷射器60a在切割 薄膜电阻器的目标区域期间可以向薄膜电阻器的目标区域喷射气 体。这里，当未将气体喷射到薄膜电阻器的目标区域时，粒子可能 残留在目标区域处。因为残留的粒子，薄膜电阻器可能不具有预定 电阻。在此实例实施例中，乂人喷射器60a所喷射的喷射气体的实例 可以包括空气、氮气、惰性气体等。惰性气体的实例可以包括氦气、 氖气、氩气等。这里，氦气可以具有制冷特性。因此，当将氦气用 作喷射气体时，可以降低微调工艺期间所产生的高温，并且可以有 效地去除粒子。当可以将氮气用作喷射气体时，氮气中的氮可以与 碳粒子中的碳发生化学反应，以形成碳氮化物(CN)气体，从而可 以充分的减少粒子的凄t量。因此，可以有利地将氦气和/或氮气用作 从粒子去除构件60的喷射器60a中所喷射的喷射气体。而且，粒 子去除构4牛60可以额外;也包4舌4由吸才几(suction) 60b。抽气才几60b 可以吸入由喷射器60a所吹出的粒子。
粒子去除构件60的喷射器60a在执行切割工艺的情况下可以 吹出残留在薄膜电阻器的目标区域处的粒子。抽吸机60b可以吸入
粒子。因此包括粒子去除构件60的孩i调i殳备500可以有效地去除 由切割薄膜电阻器从目标区域所产生的粒子。因此，微调设备500 可以充分i也降^f氐由4立子所导致的电阻变4匕。
此实例实施例的微调设备500可以包括用于测量可以通过切割 薄月莫电阻器的目标区i或而纟皮改变的薄力莫电阻器的电阻的电阻测量 部件65。在此实例实施例中，电阻测量部件65可以包括欧姆表和 #:针。此夕卜，此实例实施例的孩i调i殳备500可以包括控制部件67, 用于接收由电阻测量部件65测量的薄膜电阻器的电阻并基于所接 收的薄膜电阻器的电阻来控制激光发射器10。
微调设备500的电阻测量部件65可以测量通过切割薄膜电阻 器的目标区域而纟皮持续改变的薄膜电阻器的电阻。电阻测量部件65 可以向控制部件67 1Ir出所测量的薄膜电阻器的电阻。控制部件67 可以*接收所测量的薄力莫电阻器的电阻。控制部件67可以基于所才妄 收的薄膜电阻器的电阻选择性地停止激光发射器10。即，当所测量 的薄月莫电阻器的电阻在预定"i吴差范围内时，则由电阻测量部件65 和控制部件67暂停激光发射器10的l喿作。由电阻测量部件65和 控制部件67执行的激光发射器10的暂停时间可以是约0.05秒至约 0.1秒。
因此，由于电阻测量部件65和控制部件67,此实例实施例的 孩史调i殳备500可以对薄膜电阻器进4刊鼓调，以才是供具有预定误差范 围内的电阻切割薄月莫电阻器(cut film resistor )。
下文中，详细说明使用微调设备对薄膜电阻器进行微调的方法。
将具有薄膜电阻器的基板50放置在台架14上。这里，在基板 50上的薄膜电阻器可以包括电极图案和电阻图案。电极图案可以被:
此相对。电阻图案可以连4妄在电才及图案之间。在此实例实施例中， 电极图案的实例可以包括铜、铝等。这些可被单独使用或使用其组
合。电阻图案的实例可以包括碳糊。碳糊可以包括约40%到约80% 的碳和约20%到约60%的银。在此实例实施例中，可以使用包括约 60%的碳和约40%的银的碳糊来形成电阻图案。
激光发射器10可以产生第一激光束，其可以被照射到基板50 上的薄膜电阻器的目标区域，即，电阻图案的预定区域。在此实例 实施例中，第一激光束可以具有高斯分布。而且，可以从固体激光 源中产生第一激光束。
从激光发射器10发射的第一激光束可以穿过偏轴旋转光学系 统12。特别i也，光学系统12中的元^f牛的具体透4竟12a可以是偏轴 旋转的。而且，可以以数百到数万RPM来偏轴旋转光学系统12。 因此，穿过偏轴》走转光学系统12的第一激光束的点可以净皮转换为 第二激光束的沿圓圈旋转的点。
可以将具有沿圓圈旋转的点的第二激光束照射到台架14上的 基板50中的薄膜电阻器的目标区域，以切割薄膜电阻器的目标区 域。这里，切割薄膜电阻器可以具有预定误差范围内的电阻。由于 第二激光束可以具有圓形旋转的点，所以如图6和图7中所示的， 薄膜电阻器的切口部分可以具有平坦的底面55a。通过照射由将第 一激光束穿过偏轴旋转光学系统12所转换的具有参考图4所示宽 度d2的第二激光束的沿圓圈旋转的点来形成薄膜电阻器的平坦的 底面55a。而且，切口宽度d2可以与远离透镜12a的中心轴Cl相 隔距离dl成比例。可以根据f-theta透镜124的放大倍数来确定切 口宽度d2和距离dl之间的比率。这里，在附图中，参考标号50 表示基板，参考标号53表示薄膜电阻器的电极图案，以及参考标 号55表示薄膜电阻器的电阻图案。
另外，4艮据此实例实施例，可以通过控制光学系统12的偏轴 容易地调节第二激光束的圓形点的尺寸。在将偏轴C2》文置在相对 远离中心轴Cl的情况下所产生的第二激光束的点可以比在将偏轴 C2放置在相对靠近中心轴Cl的情况下所产生的第二激光束的点 大。因此，可以容易地调节薄膜电阻器的切口宽度。即，薄膜电阻 器的平坦的底面可以被容易提供有所需的宽度。
而且，当使用第二激光束来去除薄膜电阻器的目标区域时，粒 子去除构件60可以去除残留在薄膜电阻器的目标区域处的粒子。 即，粒子去除构件60的喷射器60a可以向薄膜电阻器的目标区域 喷射气体。^立子去除构^f牛60的^由p及4几60b可以^及入由喷射气体所 吹出的粒子，以去除薄膜电阻器的目标区域中的粒子。
此外，在薄膜电阻器的目标区域被切割期间，薄膜电阻器的电 阻可以,皮持续:l也测量。即，电阻测量部4牛65可以在切割薄月莫电阻 器的目标区域期间测量薄膜电阻器的持续变化的电阻。可以将由电 阻测量部件65测量的薄膜电阻器的电阻输出至控制部件67。控制 部件可以持续地*接收薄膜电阻器的变化的电阻。当将预定误差范围 内的电阻输入到控制部件67时，控制部件67可以停止激光发送器 10的操作。因此，没有将第二激光束照射到薄膜电阻器的目标区域， /人而完成了樣i调工艺。
这里，当切割薄膜电阻器的目标区域时，可以沿切割线移动第 二激光束。因此，驱动部件69可以沿前和后的方向以及左和右的 方向来移动台架14。可选i也，可以4吏用4企流计扫描器123沿切割线 移动第二激光束。
才艮据此实例实施例，孩i调工艺可以4吏用具有沿圆圏^走转的点的 第二激光束，从而可以容易地控制薄膜电阻器的电阻。特别地，薄 膜电阻器的切口部件可以具有平坦的底面。因此，电子不会通过薄
膜电阻器的平坦底面处的石友糊中的4艮。即，由于薄膜电阻器的平坦 底面具有足够宽的宽度，所以电子不会容易地通过碳糊中的银。
因此，可以使用此实例实施例的微调设备和方法容易地执行用 于制造具有预定误差范围内的电阻的薄膜电阻器的工艺。而且，由 于电子不会通过碳糊中的银，所以可以充分地防止薄膜电阻器的电
阻变^b而不管时间的流逝。
可以使用此实例实施例的纟效调设备和方法有效地去除残留在 薄膜电阻器的目标区域中的粒子。因此，由于粒子的去除，所以薄 膜电阻器的电阻不会一皮容易地改变。而且，包括氦气、氮气等的喷 射气体可以充分地减少由第二激光束所导致的施加给薄膜电阻器 的热压力。此外，喷射气体可以充分地减少粒子的数量。
第二激光束可以具有由偏轴旋转光学系统所产生的沿圆圏旋 转的点。因此，因为沿圆圏3走转的点，薄膜电阻器的切口部分可以
具有平坦的底面。同时，美国专利第6,534,743号7>开了4吏用具有 使用光束成形元件和孔径从高斯分布所转换的平均能量密度分布 的激光束来对薄膜电阻器进行微调的方法。相反，根据此实例实施 例，可以使用偏轴旋转将第 一激光束的点转换为第二激光束的沿圓 圈4t转的点。特别地，以上的美国专利没有z^开偏轴^L转。因此， 本发明的这些实例实施例与以上美国专利有明显的不同。
制造印刷电路纟反的方法
下文中，详细说明制造印刷电路板(PCB)的方法。这里，为 了简短，将在此省略任何关于微调设备和方法与此实例实施例之间 的重复描述的进一步i兌明，而且相同标号指相同的元件。而且，此 实例实施例的方法4十7于嵌入式PCB。
图8A到8C是示出根据本发明的一些实例实施例制造印刷电 ^^反的方法的截面4见图，以及图9是图8B的平面图。
参考图8A，可以准备包括诸如环氧树脂的树脂的基板50。可 以在基板50上形成电极图案53。在此实例实施例中，电极图案53 可以包括铜、铝等。这些可以4皮单独4吏用或4吏用其组合。而且，可 以彼此相对地排列电极图案53。可以通过堆叠工艺、光刻工艺等形 成电才及图案53。
在形成电才及图案53之后，电阻图案55可以连4妄在电才及图案53 之间。在此实例实施例中，电阻图案55可以包括包含约60%的碳 和约40%的银的碳糊。而且，可以通过丝网印刷工艺形成电阻图案 55。
因此，可以在基板50上形成薄膜电阻器，其可以包括相对的 电极图案53和连接在电极图案53之间的电阻图案55。
参考图8B和图9，很难提供具有预定误差范围内的电阻的薄 膜电阻器，这是因为通过丝网印刷工艺形成电阻图案55。因此，在 形成具有相对稍^f氐电阻的薄膜电阻器之后，然后，可以孩i调薄膜电 阻器。即，通过微调工艺对薄膜电阻器的目标区域进行切割，薄膜 电阻器可以纟皮才是供有所期望的电阻。
因此，可以使用图5中的微调设备微调薄膜电阻器的目标区域， 即，电阻图案55。这里，用于制造嵌入式PCB的微调工艺可以与 参考图5所示的微调工艺基本相同。因此，为了简短，省略任何关 于孩i调工艺的进一 步i兌明。
可以通过与参考图5所示的微调工艺基本相同的微调工艺获得 具有平坦底面55a的薄膜电阻器。即，可以通过孩i调工艺来切割薄
膜电阻器，以具有平坦底面55a, 乂人而将薄膜电阻器的电阻控制在 预定误差范围内。
参考图8C，在通过^f鼓调工艺切割薄膜电阻器以具有平坦底面 55a之后，可以在基板50、电极图案53和电阻图案55上形成保护 层57，以防止薄膜电阻器纟皮外部环境所损坏以及防止薄膜电阻器的 电阻:被改变。在此实例实施例中，^呆护层57可以包括焊剂防护层。
才艮据此实例实施例，制造嵌入式PCB的方法可以包括用于切 割薄膜电阻器以具有平坦底面55a的孩史调工艺。因此，电子可以不 会通过残留在薄膜电阻器的切口部分中的碳糊中的银。
因此，通过此实例实施例的方法所制造的嵌入式PCB可以包 括具有不随时间流逝而改变电阻的薄爿莫电阻器。
根据本发明，可以使用偏轴旋转光学系统获得具有沿圆圈旋转 的点的激光束。可以将激光束用在薄膜电阻器的切割工艺中。而且， 在使用激光束的薄膜电阻器的微调工艺中的微调工艺的控制和粒 子的去除可以彼此一起纟皮执行。而且，可以将樣B周设备和孩史调方法 用在制造嵌入式PCB的方法中。
因此，通过纟敬调工艺，切割薄膜电阻器可以具有平坦底面。可 以充分地防止电子通过薄膜电阻器的切口部分处的碳糊中的4艮的 运动。因此，薄膜电阻器可以具有预定误差范围内的所需电阻而不 管时间的流逝。此外，通过》走转偏轴可以容易地调节激光束的切口 宽度，从而可以容易地控制薄膜电阻器中的切口部分的尺寸。
此外，与切割工艺一起，可以充分地去除导致薄膜电阻器中的 电阻变化的粒子。薄膜电阻器可以具有精确控制的电阻。而且，包 括氦气、氮气等的喷射气体可以充分地减少由第二激光束所导致的
施加到薄膜电阻器的热压力。此外，喷射气体可以充分地减少粒子 的数量。
因此，可以将本发明有效地用在制造嵌入式PCB的方法中。
已经描述了本发明的优选实施例，^E应当注意，才艮据以上教导， 本领域的技术人员可以进行修改和变形。因此，应当理解，可以在 所公开的由所附权利要求所概括的本发明的范围和精神内的本发 明的特定实施例中进4亍改变。
权利要求
1. 一种照射激光束的方法，包括产生具有高斯分布的第一激光束；以及使所述第一激光束穿过具有偏轴旋转光束成形器的光学系统，以形成具有沿圆圈旋转的点的第二激光束。
2. #4居权利要求1所述的方法，其中，所述光束成形器包括多个 透镜，以及其中，以数百到数万RPM偏轴旋转所述多个透镜 中的至少一个透4竟。
3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述光束成形器包括扩束 器。
4. 一种用于照射激光束的i殳备，包括激光发射器，用于产生具有高斯分布的第一激光束；以及光学系统，排列在所述第一激光束的光路上，所述光学 系统包括偏轴旋转光束成形器，用于从穿过所述偏轴旋转光束 成形器的所述第 一激光束形成具有沿圆圈旋转的点的第二激 光束。
5. 根据权利要求4所述的设备，其中，所述光束成形器包括多个 透4竟，所述多个透4竟中的至少一个透4竟具有偏轴可旋转结构， 以及其中，以数百到数万RPM偏轴旋转所述至少一个透镜。
6. 根据权利要求5所述的设备，其中，所述光束成形器包括扩束 器。
7. —种孩i调薄膜电阻器的方法，包括产生具有高斯分布的第 一 激光束；使所述第 一激光束穿过具有偏轴旋转光束成形器的光学 系统，以形成具有沿圆圈;5炎转的点的第二激光束；以及将具有所述沿圓圏旋转的点的所述第二激光束照射到基 4反上的所述薄膜电阻器的目标区域，以切割所述薄膜电阻器的 所述目标区域，所述薄膜电阻器的切口部分具有平坦的底面。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述光束成形器包括多个 透镜，以及其中，以数百到数万RPM偏轴旋转所述多个透镜 中的至少一个透4竟。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中，所述光束成形器包括扩束 器。
10. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述薄膜电阻器包括电极图案，彼此相对地排列在所述基板上；以及 电阻图案，连接在所述电极图案之间。
11. 根据权利要求IO所述的方法，其中，所述电极图案包括铜、 铝、或其合金。
12. 根据权利要求IO所述的方法，其中，所述电阻图案包括包含 约40%到约80%的碳以及约20%到60%的4艮的碳糊。
13. 根据权利要求7所述的方法，其中，使用固体激光器产生所述 第一激光束。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中，所述固体激光器具有约 1064 nm、约532 nm、约355 nm、或约266 nm的波长。
15. 根据权利要求7所述的方法，其中，所述第二激光束的所述沿 圆圏旋转的点的尺寸取决于距所述光学系统中的所述偏轴旋 转光束成形器的中心轴的距离。
16. 才艮据权利要求7所述的方法，还包括去除在切割所述薄膜电阻 器的所述目标区域中所产生的以及残留在所述薄膜电阻器的 所述目标区域中的粒子。
17. 才艮据4又利要求16所述的方法，其中，通过向所述目标区域喷 射空气、氮气、或惰性气体来去除所述粒子。
18. 根据权利要求16所述的方法，其中，去除所述粒子包括向所述目标区域喷射空气、氮气、或惰性气体；以及吸入包括所述粒子的所述空气、所述氮气、或所述惰性 气体。
19. 根据权利要求7所述的方法，还包括测量通过切割所述薄月莫电阻器的所述目标区域而^皮改变 的所述薄膜电阻器的电阻；以及当所测量的所述薄力莫电阻器的电阻是预定电阻时，暂停 所述第一激光束的产生。
20. 根据权利要求7所述的方法，其中，沿相对于所述薄膜电阻器 的初始照射所述第二激光束的区域的包括前方和后方以及左 方和右方的每个方向使所述第二激光束照射到所述薄膜电阻 器的所述目标区域。
21. 根据4又利要求20所述的方法，其中，通过移动所述基^反，沿 包4舌所述前方和所述后方以及所述左方和所述右方的每个方 向照射所述第二激光束。
22. 根据权利要求20所述的方法，其中，通过移动所述第二激光 束的光路，沿包4舌所述前方和所述后方以及所述左方和所述右 方的每个方向照射所述第二激光束。
23. 根据权利要求22所述的方法，其中，通过检流计扫描器来移 动所述第二激光束的所述光路。
24. —种用于^f效调薄膜电阻器的设备，包括激光发射器，用于产生具有高斯分布的第一激光束；光学系统，排列在所述第 一激光束的光路上以从穿过所 述偏轴旋转光学系统的所述第 一激光束形成具有沿圓圈旋转 的点的第二激光束；以及台架，排列在所述第二激光束的光路上以支撑具有所述 薄膜电阻器的基板，其中，将所述第二激光束照射到所述台架上的所述基板 的所述薄膜电阻器的目标区域，以切割所述薄膜电阻器的所述 目标区域，并且所述薄膜电阻器的切口部分具有平坦的底面。
25. 根据权利要求24所述的设备，其中，所述激光发射器包括固 体激光发生器。
26. 根据权利要求25所述的设备，其中，所述固体激光发生器发 射具有约1064 nm、约532 nm、约355 nm、或约266 nm的波 长的所述第一激光束。
27. 根据权利要求24所述的设备，其中，所述光学系统包括包含 多个透镜的光束成形器，所述多个透镜中的至少 一个透镜具有 偏轴可礎j争结构，以及其中，以凄史百到凄t万RPM偏轴S走專争所 述至少一个透4竟。
28. 根据权利要求27所述的设备，其中，所述光束成形器包括扩 束器，优选地校准所扩展的光束。
29. 根据权利要求24所述的设备，其中，所述光学系统还包括镜子，用于改变所述第二激光束的所述光路；检流计扫描器，用于将所述第二激光束的所述光路感应 到所述台架上的所述薄膜电阻器的所述目标区域；以及f-theta透镜，用于将所述第二激光束聚集到所述台架上的 所述薄膜电阻器的所述目标区域。
30. 根据权利要求24所述的设备，还包括粒子去除构件，用于去 除在切割所述薄膜电阻器的所述目标区域中所产生的并且残 留在所述目标区域中的粒子。
31. 根据权利要求30所述的设备，其中，所述粒子去除构件包括 喷射器，朝向所述台架上的所述薄膜电阻器的所述目标区域以 当切割所述薄膜电阻器的所述目标区域时向所述目标区域喷 射气体。
32. 根据权利要求31所述的设备，其中，所述粒子去除构件还包 括抽吸机，用于吸入由所述喷射器所吹出的粒子。
33. 根据权利要求31所述的设备，其中，所述气体包括空气、氮 气、或惰性气体。
34. 根据权利要求24所述的设备，还包括电阻测量部件，用于测量通过切割所述薄膜电阻器的所 述目标区i或而^皮改变的所述薄力莫电阻器的电阻；以及控制部件，用于4妄收来自所述电阻测量部件的所述薄膜 电阻器的电阻并基于所测量的电阻选择性地暂停所述激光发 射器的操作。
35. 才艮据权利要求24所述的设备，其中，通过移动所述第二激光 束的光路，沿相对于所述薄膜电阻器的初始照射所述第二激光 束的区i或的包4舌前方和后方以及左方和右方的每个方向一寻所 述第二激光束照射到所述薄膜电阻器的所述目标区域。
36. 根据权利要求35所述的设备，其中，通过检流计扫描器移动 所述第二激光束的所述光路。
37. 根据权利要求24所述的设备，其中，移动所述台架，用于使 所述第二激光束能沿相对于所述薄膜电阻器的初始照射所述 第二〗敫光束的区i或的包纟舌前方和后方以及左方和右方的每个 方向照射所述薄膜电阻器的所述目标区域。
38. —种制造印刷电路板(PCB)的方法，包括在基板上形成薄膜电阻器，所述薄膜电阻器包括相对的 电极图案以及连接在所述电极图案之间的电阻图案；将由偏轴旋转光学系统所产生的并具有沿圓圈旋转的点 的具有高斯分布的激光束照射到所述薄膜电阻器的目标区域，以切割具有平坦底面的所述薄膜电阻器的所述目标区域，以将所述薄膜电阻器的电阻调节到预定电阻；以及在具有所述薄膜电阻器的所述基板上形成保护层。
39. 根据权利要求38所述的方法，其中，所述电极图案包括铜、 铝或其合金，以及其中，所述电阻器图案包括包含约40%到 约80%的碳以及约20%到约60%的银的碳糊。
40. 根据权利要求38所述的方法，其中，所述光学系统包括具有 多个透镜的光束成形器，其中，所述多个透镜中的至少一个透 镜具有偏轴可旋转结构，以及其中，以数百到数万RPM偏轴 旋转所述至少一个透镜。
41. 根据权利要求40所述的方法，其中，所述光束成形器包括扩 束器，优选地校准所扩展的光束。
42. 根据权利要求38所述的方法，其中，使用固体激光器产生所 述第一激光束。
43. 根据权利要求42所述的方法，其中，所述固体激光器具有约 1064 nm、约532 nm、约355 nm、或约266 nm的;皮长。
44. 才艮据^又利要求38所述的方法，其中，所述第二激光束的所述沿圆圏凝:4争的点的尺寸取决于^巨所述光学系统中的偏轴錄:转 光束成形器的中心轴的距离。
45. 才艮据一又利要求38所述的方法，还包括向所述目标区域喷射空气、氮气、或惰性气体；以及 吸入包括所述粒子的所述空气、所述氮气、或所述惰性气体o
46. 根据权利要求38所述的方法，其中，调节所述薄膜电阻器的 所述电阻包4舌 测量通过切割所述薄膜电阻器的所述目标区域而#皮改变的所述薄膜电阻器的电阻；以及当所测量的所述薄膜电阻器的电阻是预定电阻时，暂停 所述第一激光束的产生。
47.才艮据权利要求38所述的方法，其中，沿相对于所述薄膜电阻 器的初始照射所述第二激光束的区域的包括前方和后方以及 左方和右方的每个方向将所述第二激光束照射到所述薄膜电 阻器的所述目标区域。
全文摘要
在使用偏轴旋转光学系统照射激光束的方法中，可以产生具有高斯分布的第一激光束。该第一激光束可以穿过具有偏轴旋转光束成形器的光学系统，以产生具有沿圆圈旋转的点的第二激光束。因此，薄膜电阻器的切口部分可以具有平坦的底面。因此，虽然在微调工艺之后碳粒子、银粒子等可能残留在薄膜电阻器的切口部分处，但由于薄膜电阻器的切口部分的平坦的底面，使电子不会通过粒子。
文档编号H01S3/00GK101393374SQ20081014585
公开日2009年3月25日 申请日期2008年8月7日 优先权日2007年8月8日
发明者朴钟国, 李亿基, 李致炯 申请人:飞而康公司;李亿基