一种高精度快速激光修调方案设计

在激光修调过程中,激光的修调路径和控制策略是影响修调精度和修调速度的关键因素,而常规激光修调方案难以同时满足高精度和快速修调。因此,提出了一种高精度快速激光修调方案,使用“离散+连续”结构的金属薄膜电阻图形提高修调效率和可靠性;利用阶梯形的激光修调路径提升修调精度;采用动态测试步长的控制策略提高修调速度。采用上述方案对60个金属薄膜电阻样品进行激光修调,结果表明:修调精度可达0.004%,平均测试步长为2.53,验证了所提出的修调方案可有效提升修调精度和修调速度。进一步将该方案应用在200个温度传感器芯片的校准中,结果表明200个温度传感器芯片的测温误差均校准至±0.2℃以内,平均测试步长为6.29。

激光修调对CrSi薄膜电阻稳定性的影响

该文分析了激光修调对CrSi薄膜电阻稳定性的影响,获得了对CrSi薄膜电阻进行激光修调的优化方法。实验结果表明,150℃储存48h,可完全消除激光修调带来的影响,使CrSi薄膜电阻温度系数降到了20×10-6/℃,提高了CrSi薄膜电阻网络的稳定性,从而为研制高性能模拟集成电路打下坚实的基础。

不用激光修调的高速12位D/A转换器

传统的集成12位D/A转换器要求用精密的薄膜电阻网络和电阻的激光修调技术。本文介绍的分段设计技术只需要采用常规的高速双极数字IC工艺,采用扩散电阻方法,不需要微调技术,就能保证其D/A的单调性。它比用激光修调的R—2R薄膜电阻网络结构的12位D/A转换器具有更均匀的台阶尺寸,其电阻的精度要求也比后者放宽了8倍;由于内部采用了ECL电路的结构形式,工作速度快,其建立时间在80～100ns。

一种通过激光修调产生精确时钟的方法

文章介绍了一种通过修调,可在片内得到精确时钟的方法。该方法由于内部集成了检测电路,只需通过判断pad的输出结果即可得到修调状态,因此可应用于大规模工业化生产。在文章中给出了修调值的选取方法,同时还讨论了影响修调精度的因素。

激光修调法对LTCC内埋电阻的精确控制

低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic,LTCC)技术具有集成无源元件的优势。LTCC内埋电阻因其内部埋置的特点,无法实现烧结后精确调阻,对印刷工艺水平要求较高,且波动范围较大。主要讨论了印刷工艺下影响电阻的各参数引起的电阻波动范围,提出并采用一种印刷后激光修调电阻的方式,使内埋电阻的阻值波动范围控制到±16%。

高速高精度D／A转换电路的激光动态修调

本文介绍了激光修调原理、动态修调实现的方法，并以修调ＳＤＡ１２１０（１２位Ｄ／Ａ转换电路）为例，说明Ｄ／Ａ转换电路动态修调程序设计的方法、技巧以及应注意的问题。

一种超低失调集成运算放大器的设计与实现

基于双极型工艺设计了一种超低失调集成运算放大器。通过在差分输入级的有源负载处设计电阻修调网络来调整失调电压,并针对基极电流补偿不可控的问题设计了可修调的基极电流补偿结构来降低偏置电流,利用激光修调技术减小基极补偿结构引入的随机失调,有效改善了输入级失调。增益级采用结型场效应晶体管(JFET)差分对管以获得高增益,输出级采用全npn晶体管的乙类输出结构可满足大功率输出需求。芯片实测数据表明:在全温度范围内,失调电压最大为-25.3μV,失调电压温漂为0.025μV/℃,输入偏置电流为-3.535 nA,输入失调电流为-0.825 nA。实现了超低的失调电压、电流和温漂。

高精度绿激光显微精密修调机的研制

介绍了自行研制的绿激光显微精密修调机,分析了其系统组成结构。该系统主要由激光器系统、激光聚焦及定位光学系统、精密数控系统及自动化测试系统组成。采用的半导体端面泵浦Nd:YVO_4电光调Q倍频532 nm激光器,保证了较高的峰值功率密度和光束质量,激光聚焦及定位光学系统保证了更小的聚焦光斑。经测试表明绿激光显微精密修调机的生产效率比国外同类设备提高了近50%,其技术指标达到了预期要求。

微电子工业中的一种新型激光调修技术

新型激光调修技术与常规的CMOS处理方法完全兼容。用这种方法既可以调修模拟器件,也可以调修模拟和数字混合的微电子器件。该方法是用一束激光烧熔硅体,使两个p-n结二极管之间形成电连接而产生一个电阻器件。在自动设备系统中,1s内就可生产出这种激光扩散电阻,其阻值范围从100Ω到几MΩ,激光的重复调修过程可使电阻精度达到50ppm。用这种方法也可做出温度系数接近0的电阻。本文主要阐述生产这种电阻的方法、主要器件和有关处理方式的关键点。

基于自适应测量步长的激光调阻控制策略

针对0603型片式电阻在不同位置的阻值变化率不同,提出了基于自适应测量步长的激光调阻控制策略。这种调阻控制策略可根据当前阻值与目标值的偏差百分比自适应选择测量步长。经过实验分析,与固定测量步长的控制策略相比,这种控制策略不仅能够保证激光修调精度也能提高激光修调效率。为了使这种控制策略能够广泛应用于不同电阻型号的激光修调,介绍了自适应测量步长控制策略的建模过程,在不了解刻蚀路径对阻值变化率的影响时可建模之后再应用这种控制策略。

L波段五位数字移相器的宽带自动修调

以 L 波段五位数字移相器的宽带自动修调为例 ,介绍了激光自动修调系统的组成和工作过程 ,讨论了移相器的可修调设计和修调算法的设计。激光自动修调技术可用于多种微波电路 ,可以缩短调试时间 ,降低生产成本 ,满足大批量生产的要求。

芯片测试的修调与优化

阐述集成电路制造中芯片测试技术,四种trim的分类和修调与优化,基于案例分析,探讨trim的方法,提供trim的具体修调方法。

一种低失调运算放大器的设计

基于Bipolar工艺设计,结合激光修调技术,实现了一种四通道、低失调、低功耗、高增益的运算放大器。电路整体结构包含基准偏置电路、差分输入及偏置补偿电路、中间级电路、输出及过流保护电路。输入级选择差分输入结构,采用输入偏置补偿设计,降低了输入失调电压和偏置电流;中间级采用射随器结构,结合密勒补偿电容及零点电阻,提高电路的稳定性;输出级采用B类的输出结构,结合过流保护设计,增加电路的安全性。电路封装后测试显示:输入失调电压为10μV,输入偏置电流为0.5 nA,大信号电压增益为130 dB,电源电流为2.4 mA,增益带宽积为1.5 MHz,电压噪声密度为7.34 nV/√Hz。

基于质量-刚度解耦的微半球谐振陀螺频差高精度修调方法

微半球谐振陀螺是最具发展潜力的高性能微机电系统(MEMS)陀螺之一,其工作时驱动、检测模态频率需要高度匹配,因此两个工作模态间的频差(频率裂解)是影响陀螺性能的关键因素.机械修调是调节频差的重要手段,其精度决定了模态匹配程度.通过飞秒激光去除质量调节模态频率是一种高效率、高精度的修调方法,但当谐振结构频差处于较小值(约100 mHz)时,观测到线性微质量去除难以进一步降低频差.本文重点针对该过程中的质量-刚度耦合现象开展研究,首先建立了微质量扰动下的质量-刚度耦合变化模型,然后通过有限元模型仿真分析了质量-刚度耦合对修调精度的影响,得到了不同直径与深度修调孔下的微量频差变化,结果揭示了修调孔直径对结构局部刚度的影响规律,以及修调孔深度对局部质量的影响规律.进一步的分析表明,当修调深度超过阈值时能够实现对质量-刚度影响的解耦,因此文中提出了基于质量-刚度解耦的高精度修调方法.最后,对该方法进行了实验验证,将微半球谐振陀螺的频差降低至7 mHz,有效提升了微半球谐振陀螺的机械修调精度.

集成式石英微机械陀螺质量块制作工艺研究

为了满足集成式陀螺芯片对高精度质量块的要求,该文采用电子束镀膜(EBPVD)工艺代替传统的电镀工艺,在石英微机械陀螺芯片音叉端部制作了厚约2μm的质量块,并对质量块厚度均匀性、对准精度一致性及膜层附着力进行了研究。首先,通过调整镀膜高度和角度以满足厚度精度要求;其次,为了保证对准精度,设计了掩膜夹具和位置调整夹具;最后,通过实验确定了最佳镀膜参数。此外,对制作的质量块进行了激光修调实验,经过修调后,陀螺机械耦合误差信号的幅值从初始的301.0 mV降至17.6 mV。

超低温薄膜压力传感器的研究

超低温薄膜压力传感器可用于液氢、液氮、液氧等低温环境的压力测量,目前国内外超低温压力传感器产品的工作温度最低为-200℃.文中主要介绍了对超低温薄膜压力传感器的研究,通过薄膜压力传感器设计和工艺技术研究,成功研制出超低温薄膜压力传感器,并在-253(液氢)～+60℃温度环境下进行压力传感器静态性能测试,结果表明传感器性能指标优异,实现了超低温薄膜压力传感器技术突破。

采用双R-2R电阻网络结构的12位电压型D/A转换器

介绍了采用双R-2R电阻网络结构实现12位电压输出型D/A转换器的设计及激光修调方案。重点分析了运放失调电压对双R-2R电阻网络结构D/A转换器线性误差的影响,并与其他常见的实现双极性电压输出的R-2R电阻网络结构进行比较,给出了理论估计和仿真结果。采用双R-2R电阻网络实现的12位D/A转换器芯片(不包括运放)在带CrSi电阻的8μmCMOS工艺上流片和修调测试。电阻网络芯片和运放芯片采用厚膜混合工艺组装,实现电压输出D/A转换器功能。测试结果显示,设计的电路达到了预期目标。

LTCC高精密封装基板工艺技术研究

将激光修调、化学镀、光刻等技术与常规低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-Fired Ceramic,LTCC)基板工艺技术相结合,对LTCC高精密封装基板的制作工艺进行开发和优化,并利用9K7材料进行了基板试制。结果显示,基板表面线条细度达到(50±5)μm,表面导体图形位置精度优于±10μm。基板表面Ni/Pd/Au镀层可焊性/耐焊性优良,2 mm×2 mm焊盘的锡铅焊接拉力强度达到2.8 kg以上,25μm金丝的键合强度达到10 g以上。基板表面阻焊开口尺寸达到(80±10)μm,具有良好的阻焊性能。对试制的LTCC高精密封装基板进行了装配和测试,在12 mm×13 mm的尺寸上实现4颗射频芯片的倒扣装配,功能模块在W波段具有良好的射频性能。LTCC高精密封装基板显现出高密度、高性能封装能力。

一种电流型10位D／A转换器

本文介绍了１０位Ｄ／Ａ转换器ＳＤＡ１００的电路结构和工作原理，重点叙述了工艺制作技术以及电路中ＣｒＳｉ薄膜电阻的激光修调技术，并介绍了一些实际制作经验，为以后的设计提供参考。