一种微调薄膜电阻阻值的调整方法及薄膜电阻与流程

本发明属于薄膜电阻制作技术领域，特别涉及一种微调薄膜电阻阻值的调整方法及薄膜电阻。

背景技术：

薄膜电阻是印制电路板中较高端产品，通过光成像、药水蚀刻等一系列复杂流程，在制作出线路的同时，制作出一定尺寸的电阻膜面积，并且具备电阻元器件的相同功能，省去了安装器件的smt，并且不占用印制电路板空间。如图1所示，成型后的薄膜电阻1示意图，薄膜电阻1阻值计算公式为

r＝r方＊l/w

其中，r为电阻阻值，r方为薄膜电阻工艺方阻，l为薄膜电阻长，w为薄膜电阻宽。

传统的薄膜电阻工艺为仅通过控制电阻的长度与宽度来控制电阻阻值，因此成型后的阻值精度受限于薄膜电阻材料稳定性、光成像设备以及蚀刻设备精度，电阻精度能力难以提升，无法满足当前电子设备行业精密度日益严苛的需要。

当前行业内有一种激光微调电阻工艺，设计方案如下：

在成型的电阻上，从电阻边缘开始激光烧蚀出l型路径，形成含有l型沟道2的薄膜电阻，如图2所示，使电阻等效于两个梯形电阻12和一个矩形电阻11的串联，如图3。通过电阻的计算r＝r方＊[l1/w1+(l－l2)/(w－w1)＊ln(w/w1)]，设置l1、l2、w1参数，得到最终需要的电阻阻值。

但该工艺存在以下缺点：

1、调整电阻的关键参数中，l1、w1均受到电阻尺寸蚀刻精度、激光设备精度限制，在实际应用中由于图形偏位、激光对位偏位问题，导致l1、w1与设计值存在偏差，最终导致调整后的电阻阻值与预期不符问题；

2、上述激光调整电阻工艺，反应速度慢，需要根据成型后的实际电阻阻值，临时制作文件，无法预先设计，导致生产停滞；

3、采用以上工艺，同一个激光文件只能调整一个电阻值的电阻，当批量调整时，需要根据成型后的电阻实际阻值，制作大量的激光文件，增加了文件设计与生产操作转换文件的工作量。

上述现有的调整技术主要存在下述缺点对应导致原因如下：

1、采用l型激光切割调整，实际使用调整后阻值与实际需求差别大，受限于图形偏位、激光偏位；

2、采用l型激光切割调整，反应速度慢，需要测量成型后的实际电阻阻值，再制作文件，无法预先制作激光文件；

3、采用l型激光切割调整，不适宜批量制作，每一个电阻尺寸及电阻阻值需要使用一个单独文件，工作量大、效率过低。

技术实现要素：

本发明为了避免图形偏位、设备偏位造成的调整电阻偏差，还为了避免电阻成型后再根据实测电阻临时出文件调整，导致的生产停滞问题，同时为了避免批量调整电阻导致的激光文件设计及生产操作转换文件繁琐导致的效率低下问题，提供了一种微调薄膜电阻阻值的调整方法及薄膜电阻。

本发明的技术方案为：

一种微调薄膜电阻阻值的调整方法，其特征在于，所述方法包括根据需要调整的电阻阻值在薄膜电阻内部设置若干个电阻调整孔、光斑或蚀斑，设置电阻调整孔或斑后的薄膜电阻即为阻值调整后的电阻。

进一步地，设置的若干个电阻调整孔或斑的方式包括单个或双个电阻调整孔或斑，或矩阵式电阻调整孔或斑。

进一步地，电阻调整孔、光斑或蚀斑的数量和直径由需要电阻调整量获得，电阻调整量的公式为：

△r＝r方*x*y*d²/[w*(w-yd)]

其中，r方为薄膜电阻工艺方阻，x为电阻长方向上孔、斑的数量，y为电阻宽方向上孔、斑的数量，d为孔或斑的直径，w为薄膜电阻宽。

进一步地，所述电阻调整光斑通过激光烧蚀的方式制作而成。

进一步地，所述电阻调整光斑的制作方法包括步骤：

s1，在薄膜电阻原始设计文件的基础上，制作激光矩阵文件，输出激光调整电阻文件；

s2，按照薄膜电阻原始设计文件制作成型薄膜电阻；

s3，测量成型薄膜电阻的阻值，并计算制作成的薄膜电阻阻值与设计电阻阻值偏差；

s4，根据电阻阻值偏差在激光调整电阻文件上选择相应激光矩阵文件进行激光。

进一步地，s1中激光矩阵文件的制作方法采用分图层设计制作，使每个图层的电阻阻值调整量为定值，并且根据选择图层数量的不同，实现相应的电阻阻值调整量。

进一步地，分图层设计制作的方法包括在激光薄膜电阻原始设计文件的基础上设计一个激光输出文件，该激光输出文件包括x个图层，每个图层上设计y个光斑，x个图层上的y个光斑经过激光输出文件输出进行激光烧蚀后成矩阵光斑，其中每一个激光输出文件的光斑直径可调。

一种薄膜电阻，其特征在于：所述薄膜电阻上设置有若干个孔或斑。

进一步地，所述孔或斑的数量为单个或双个、或矩阵个，其中，双个孔或斑的中心连接线平行于薄膜电阻的长或宽，矩阵个孔或斑中每相邻的两个孔或斑的连接线平行于薄膜电阻的长或宽。

进一步地，所述斑为光斑或蚀斑。

进一步地，薄膜电阻上的孔或斑的直径相同。

本发明的有益效果为：

通过在电阻内部设置若干孔或斑的方式，避免了l型激光切割调整带来的调整后阻值与实际需求差别大的问题；

另外，采用激光光斑，不受限于图形偏位、激光偏位的影响，同时，避免了电阻尺寸精度以及设备精度的影响，使光斑烧蚀在电阻范围之外，导致的调整值偏差的问题；

同时，通过简单的设计在薄膜电阻长、宽方向不同数量的不同直径的光斑，并由光斑组成的划分为多个图层的矩阵的激光文件，达到使用同一文件，可精确地、可计算地调整批量薄膜电阻阻值，提高了效率，由于光斑矩阵文件可在一定范围内使用，可在产品生产完成前预先制作，保证实际生产的顺畅。

附图说明

图1为原始成型后的薄膜电阻示意图；

图2为现有技术的薄膜电阻l型切割示意图；

图3为现有技术中按照图2的l型切割的等效电阻示意图；

图4为本发明的成型电阻上加工一个直径为d的光斑的电阻结构示意图；

图5为本发明的含有激光矩阵光斑的薄膜电阻结构示意图。

具体实施方式

下面参考附图并结合实施例对本发明进行详细说明。需要说明的是在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可相互组合。

一种微调薄膜电阻阻值的调整方法，所述方法包括根据需要调整的电阻阻值在薄膜电阻内部设置若干个电阻调整孔、光斑或蚀斑，设置电阻调整孔或斑后的薄膜电阻即为阻值调整后的电阻。设置的若干个电阻调整孔或斑的方式包括单个或双个电阻调整孔、光斑、蚀斑，或矩阵式电阻调整孔、光斑、蚀斑。

其中，电阻调整孔、光斑或蚀斑的数量和直径由需要电阻调整量获得，电阻调整量的公式为：

△r＝r方*x*y*d²/[w*(w-yd)]

其中，r方为薄膜电阻工艺方阻，x为电阻长方向上孔、斑的数量，y为电阻宽方向上孔、斑的数量，d为孔或斑的直径，w为薄膜电阻宽。

本实施例电阻调整光斑通过激光烧蚀的方式制作而成。

下面根据激光烧蚀的方式对电阻调整量的公式原理解释如下：

如图4所示，当在成型电阻上加工一个直径为d的光斑，可以看成是烧蚀掉一个等大的并联电阻，电阻可看成r2、r3并联后与r1、r4串联组成电阻。即电阻有效长度(线路到线路距离)不变，电阻某段有效宽度变小，电阻值相应增大。

调整后的电阻值r＇

r＇＝r1+r2*r3/(r2+r3)+r4

将以下公式代入上式

r1＝r方*l1/w

r2＝r方*d/w1

r3＝r方*d/(w-w1)

r4＝r方*(l-l1)/w

得

r＇＝r方*l/w+r方*d²/[w*(w-d)]

即电阻变化量为

△r＝r＇-r＝r方*d²/[w*(w-d)]

由此可看出，光斑烧蚀在电阻内任何区域，电阻变化量只与材料本身的方阻、光斑直径以及电阻的宽度有关。

当烧蚀为矩阵时，同理

△r＝r方*x*y*d²/[w*(w-yd)]。

根据上述原理，所述电阻调整光斑的制作方法包括步骤：

s1，在薄膜电阻原始设计文件的基础上，制作激光矩阵文件，输出激光调整电阻文件；

s2，按照薄膜电阻原始设计文件制作成型薄膜电阻；

s3，测量成型薄膜电阻的阻值，并计算制作成的薄膜电阻阻值与设计电阻阻值偏差；

s4，根据电阻阻值偏差在激光调整电阻文件上选择相应激光矩阵文件进行激光。

其中，s1中激光矩阵文件的制作方法采用分图层设计制作，使每个图层的电阻阻值调整量为定值，并且根据选择图层数量的不同，实现相应的电阻阻值调整量。

分图层设计制作的方法包括在激光薄膜电阻原始设计文件的基础上设计一个激光输出文件，该激光输出文件包括x个图层，每个图层上设计y个光斑，x个图层上的y个光斑经过激光输出文件输出进行激光烧蚀后成矩阵光斑，其中每一个激光输出文件的光斑直径可调。如图5中，按长方向分图层，将文件分为x个图层，即每个图层有y个光斑。

本实施例方法通过激光完全作用在电阻内部，避免由于电阻尺寸精度以及激光设备精度，使光斑烧蚀在电阻范围之外，导致的调整值偏差，同时，通过设计光斑矩阵并进行分图层设计，使一个激光文件可在较大范围内调整批量产品，提高效率。

由于光斑矩阵文件可在一定范围内使用，可在产品生产完成前预先制作，保证实际生产的顺畅。

一种薄膜电阻，其特征在于：所述薄膜电阻1上设置有若干个孔或斑3。

所述孔或斑3的数量为单个或双个、或矩阵个，其中，双个孔或斑的中心连接线平行于薄膜电阻的长或宽，矩阵个孔或斑中每相邻的两个孔或斑的连接线平行于薄膜电阻的长或宽。

所述斑为光斑或蚀斑。

薄膜电阻上的孔或斑的直径d相同。

以上所属实施例仅表达了本发明的集中实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制，应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。