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激光调阻的阻值关系研究及其控制策略分析

作　者: 王志娟
导　师: 于前洋；汤建华
学　校: 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）
专　业: 光学工程
关键词: 激光调阻调阻精度刻蚀路径调阻控制策略单步增量
分类号: TM546
类　型: 博士论文
年　份: 2005年
下　载: 135次
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内容摘要

片式电阻因其体积小、精度高、可靠性好等优点被广泛应用于许多领域,有替代传统电阻的趋势。片式电阻是通过丝网将电阻材料印刷到电阻基片上的,其阻值通常具有不大于40%的制造误差,一般采用激光调阻法对其阻值进行修调。调阻精度是衡量激光调阻性能的重要技术指标,由于我国在激光调阻方面的研究起步较晚,与国外设备相比,国产激光调阻机的调阻精度有待进一步提高。论文分析了影响激光调阻精度的因素,确定应用优化调阻控制策略的方法提高调阻精度,而优化调阻控制策略的前提是准确掌握刻蚀路径对阻值的影响,因此论文的研究内容为:“阻值与刻蚀路径的关系研究”和“调阻控制策略分析”。研究“阻值与刻蚀路径关系”的先决条件是选用准确、有效的研究方法。论文共探讨了五种研究方法:物理模型法、保角映射法、电阻细分法、数值法和实验法,通过分析这五种研究方法的优缺点及研究可行性,确定应用“电阻细分法”研究单一纵向刻蚀路径对阻值的影响,应用“数值法”研究I-cut 和L-cut 对阻值的影响,应用“实验法”研究单一纵向刻蚀路径、I-cut 和L-cut 对阻值的影响,进而得到一系列有关阻值和刻蚀路径关系的定性、定量结论,经验证,这些结论真实、可信,可以为优化调阻控制策略提供理论依据。调阻控制策略分析部分根据阻值与刻蚀路径的关系,提出了两种基于单步增量的调阻控制策略——固定纵向刻蚀长度的调阻控制策略和动态控制纵向刻蚀长度的调阻控制策略。经分析,在保持现有调阻设备硬件条件不变的前提下,这两种调阻控制策略可以提高激光调阻机的调阻精度。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-10
图表索引  10-13
第一章绪论  13-25
  1.1 引言  13-14
  1.2 提高调阻精度的方法分析  14-19
    1.2.1 激光调阻机系统组成及控制原理  14-16
    1.2.2 影响调阻精度的因素  16-18
    1.2.3 提高调阻精度的途经  18-19
  1.3 调阻控制策略的研究现状及研究意义  19-21
  1.4 阻值与刻蚀路径关系的研究意义及研究现状  21-23
  1.5 论文主要研究内容及方法  23-25
第二章阻值与刻蚀路径关系的研究方法  25-44
  2.1 引言  25
  2.2 物理模型法  25-27
    2.2.1 片式电阻的阻值计算公式  25-26
    2.2.2 阻值计算公式的求解  26-27
    2.2.3 存在的问题及解决方法  27
  2.3 保角映射法  27-35
    2.3.1 方阻公式  28-29
    2.3.2 保角映射不改变电阻等效方阻数的理论证明  29-32
    2.3.3 不等宽电阻的保角映射函数选择  32-33
    2.3.4 应用保角映射法研究I、L 型刻蚀路径对阻值的影响  33-35
    2.3.5 存在的问题  35
  2.4 电阻细分法  35-41
    2.4.1 电阻细分原理及细分原则  35
    2.4.2 应用电阻细分方法研究纵向刻蚀路径对阻值的影响  35-37
    2.4.3 R_4 对阻值的影响  37-38
    2.4.4 利用实验法分析R_4 与L_2 的关系  38-41
  2.5 数值法  41-42
  2.6 实验法  42
  2.7 本章小结  42-44
第三章阻值与刻蚀路径关系的数值分析  44-66
  3.1 引言  44-45
  3.2 数值分析过程简介  45-50
    3.2.1 电场强度的求解  45-47
    3.2.2 电场强度线积分的求解方法  47
    3.2.3 数据分析方法  47-48
    3.2.4 应用 APDL 实现参数化建模  48-50
  3.3 数值分析结论  50-64
    3.3.1 变量定义  51
    3.3.2 I型刻蚀路径对阻值的影响  51-54
      3.3.2.1 横向刻蚀长度对阻值的影响  52-53
      3.3.2.2 起刻位置对阻值的影响  53-54
    3.3.3 L型刻蚀路径对阻值的影响  54-60
      3.3.3.1 刻蚀路径对纵向阻值变化率的影响  55-58
      3.3.3.2 刻蚀路径对总阻值变化率的影响  58-60
    3.3.4 I、L 型刻蚀路径对0603 型电阻阻值影响的定量研究  60-64
      3.3.4.1 有效相对起刻位置和有效横、纵向相对刻蚀长度  60-61
      3.3.4.2 I 型刻蚀路径对0603 型电阻阻值的影响  61
      3.3.4.3 L 型刻蚀路径对0603 型电阻阻值的影响  61-64
  3.4 本章小结  64-66
第四章刻蚀路径对阻值影响的实验分析及验证  66-77
  4.1 引言  66
  4.2 实验方案设计  66-67
  4.3 单一纵向刻蚀路径对阻值的影响  67-71
    4.3.1 纵向刻蚀长度对阻值的影响  68-69
    4.3.2 纵向起刻位置对阻值的影响  69
    4.3.3 阻值变化率与纵向刻蚀长度的关系函数拟合  69-71
  4.4 I 型刻蚀路径对阻值的影响  71-74
    4.4.1 横向刻蚀长度对阻值的影响  71-72
    4.4.2 起刻位置对阻值的影响  72-73
    4.4.3 阻值变化率与横向长度的定量关系验证  73-74
  4.5 L 型刻蚀路径对阻值的影响  74-75
    4.5.1 纵向刻蚀长度对阻值的影响  74-75
    4.5.2 横向刻蚀长度对阻值的影响  75
  4.5 本章小结  75-77
第五章激光调阻机测量误差的软件自动补偿  77-86
  5.1 引言  77
  5.2 激光调阻机测量系统及其测量误差  77-79
    5.2.1 激光调阻机测量系统  77-78
    5.2.2 激光调阻机测量误差分析  78-79
  5.3 阻值计算  79-80
  5.4 激光调阻机多档测量误差的软件自动补偿  80-84
    5.4.1 多档测量误差的软件自动补偿原理  80-81
    5.4.2 自动补偿算法的思想  81-82
    5.4.3 自动补偿算法的实现  82-84
  5.5 应用  84
  5.6 本章小结  84-86
第六章激光调阻机的调阻控制策略分析  86-100
  6.1 引言  86-87
  6.2 L 型刻蚀路径与单步增量的关系  87-91
  6.3 基于单步增量的调阻控制策略  91-98
    6.3.1 固定纵向刻蚀长度  91-95
    6.3.2 动态控制纵向刻蚀长度  95-96
    6.3.3 调阻控制策略的调阻精度比较  96-98
  6.4 其它调阻控制策略分析  98-99
    6.4.1 预测调阻控制模式  98
    6.4.2 变速追踪调阻模式  98-99
  6.5 本章小结  99-100
第七章结论与展望  100-105
  7.1 引言  100
  7.2 论文的研究成果  100-103
  7.3 论文的创新点  103
  7.4 进一步的研究工作与展望  103-105
附录  105-108
参考文献  108-112
博士期间发表的论文、申请的基金课题  112-114
致谢  114-115
作者简历  115-116
博士学位论文原创性声明  116

激光调阻的阻值关系研究及其控制策略分析

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