技术领域
[0001] 本
申请涉及激光调阻技术领域，特别是涉及一种激光调阻系统。
背景技术
[0002] 激光调阻系统对片式
电阻进行调阻是利用一束极细的
激光束打在片式电阻上，通过对片式电阻的阻体进行
气化实现切割。随着
激光切割过程的进行，同时通过量测系统实时测量并监测片式电阻阻值的变化，当片式电阻的实际阻值达到目标阻值后，激光束关闭，即实现激光调阻过程。
[0003] 然而，传统方案中的激光调阻系统无法保证片式电阻在阻值达到目标值时具有足够的响应速率。而激光调阻系统较低的响应速率无法保证调阻过程的切痕效果和电阻
精度。实用新型内容
[0004] 基于此，有必要针对相关技术中激光调阻系统在片式电阻在阻值达到目标值时响应速率较低的问题，提供一种激光调阻系统。
[0005] 一种激光调阻系统，包括：
[0006] 电阻连接装置，在使用时与待调电阻电连接；
[0007] 通道转换装置，与所述电阻连接装置电连接，用于控制所述待调电阻所在通道的开闭；
[0008] 量测装置，包括比较
电路、量测电路和电源电路，所述量测电路和所述电源电路分别与所述通道转换装置电连接，所述电源电路经所述通道转换装置为所述待调电阻提供量测
电流，所述量测电路经所述通道转换装置和所述电阻连接装置测量所述待调电阻的
电压值，所述比较电路与所述量测电路电连接，所述比较电路用于判断所述待调电阻的电压是否达到预设值；
[0009] 主控装置，分别与所述电源电路和所述通道转换装置电连接，用于控制所述电源电路输出量测电流，并控制所述通道转换装置的通道转换；以及
[0010] 调阻装置，分别与所述主控装置和所述量测电路电连接，用于接收所述主控装置和所述量测电路的控制指令，并依据接收到的控制指令开始或停止对所述待调电阻的激光切割。
[0011] 在其中一个
实施例中，所述调阻装置包括：
[0012] 调阻控制电路，分别与所述主控装置和所述量测电路电连接，用于接收所述主控装置和所述量测装置的控制指令；以及
[0013] 调阻设备，与所述调阻控制电路电连接，用于接收所述调阻控制电路的控制指令，并依据接收到的控制指令开始或停止对所述待调电阻的激光切割。
[0014] 在其中一个实施例中，所述调阻设备包括：
[0015]
激光器，与所述调阻控制电路电连接，用于输出激光；以及
[0016] 振镜，与所述调阻控制电路电连接，用于对输出激光的传输光路进行调整。
[0017] 在其中一个实施例中，所述调阻控制电路包括：
[0018] 激光器控制电路，分别与所述主控装置、所述量测电路和所述激光器电连接，用于接收所述主控装置和所述量测装置的控制指令，并依据控制指令控制所述激光器的启停；以及
[0019] 振镜控制电路，分别与所述主控装置、所述量测电路和所述振镜电连接，用于接收所述主控装置和所述量测装置的控制指令，并依据控制指令控制所述振镜的移动及启停。
[0020] 在其中一个实施例中，所述振镜包括：
[0021]
镀膜光学镜片，用于调整激光的传输光路；
[0022] 伺服
电机，所述镀膜光学镜片设置于所述
伺服电机，所述伺服电机用于带动所述镀膜光学镜片进行移动；以及
[0023] 振镜
驱动器，分别与所述振镜控制电路和所述伺服电机电连接，用于接收所述振镜控制电路的控制命令并驱动所述伺服电机。
[0024] 在其中一个实施例中，所述调阻设备还包括：
[0025] 聚焦场镜，设置于从所述振镜输出激光的光路上，用于将激光聚焦于所述待调电阻。
[0026] 在其中一个实施例中，所述电阻连接装置包括探针卡，与所述通道转换装置电连接，且在使用时与所述待调电阻电连接。
[0027] 在其中一个实施例中，所述探针卡包括第一探针和第二探针，分别设置于所述待调电阻的两端，且分别连接两根
导线，所述第一探针和所述第二探针用于输入量测电流并为测量所述待调电阻的电压值提供通路。
[0028] 在其中一个实施例中，所述通道转换装置包括：
[0029] 转换控制电路，与所述主控装置电连接，用于接收所述主控装置的控制指令；以及[0030] 继电器板卡，分别与所述转换控制电路和所述电阻连接装置电连接，用于接收所述转换控制电路的控制指令，并为所述电阻连接装置的
信号传输提供通路。
[0031] 在其中一个实施例中，所述继电器板卡包括：
[0032] 继电器控制电路，与所述转换控制电路电连接，用于接收并执行所述转换控制电路的控制指令；以及
[0033] 多个继电器，分别与所述继电器控制电路和所述电阻连接装置电连接，与用于接收所述继电器控制电路的控制指令并依据控制指令进行吸合或断开。
[0034] 在上述激光调阻系统中。所述通道转换装置可以实现对在不同的所述待调电阻之间切换，从而实现对不同的所述待调电阻的连续调阻。所述主控装置控制所述量测装置输出量测电流，并控制所述通道转换装置的通道转换。所述量测装置中设置有比较电路和量测电路。所述比较电路可以在所述待调电阻阻值达到预设值时进行快速响应。所述量测电路可以输出量测电流并监测所述待调电阻的电压。同时，通过所述量测电路与所述调阻装置进行电连接，可以在所述比较电路判断所述待调电阻阻值达到预设值时，通过所述量测电路控制所述调阻装置进行启停，从而实现所述激光调阻系统在所述待调电阻阻值达到预设值后的快速响应。
附图说明
[0035] 图1为本申请实施例提供的一种激光调阻系统连接关系示意图；
[0036] 图2为本申请实施例提供的另一种激光调阻系统连接关系示意图；
[0037] 图3为本申请实施例提供的一种激光对切痕影响示意图；
[0038] 图4为本申请实施例提供的一种激光调阻系统使用激光切割改变待调电阻阻值的原理示意图；
[0039] 图5为本申请实施例提供的一种激光调阻系统切割长度与电阻阻值关系示意图；
[0040] 图6为本申请实施例提供的一种待调电阻剖面结构示意图；
[0041] 图7为本申请实施例提供的一种激光调阻系统探针卡结构示意图。
[0042] 附图标号说明
[0043] 100 激光调阻系统
[0044] 10 电阻连接装置
[0045] 110 探针卡
[0046] 111 第一探针
[0047] 112 第二探针
[0048] 20 通道转换装置
[0049] 210 转换控制电路
[0050] 220 继电器板卡
[0051] 221 继电器控制电路
[0052] 222 继电器
[0053] 30 量测装置
[0054] 310 比较电路
[0055] 320 量测电路
[0056] 330 电源电路
[0057] 40 主控装置
[0058] 50 调阻装置
[0059] 510 调阻控制电路
[0060] 511 激光器控制电路
[0061] 512 振镜控制电路
[0062] 520 调阻设备
[0063] 521 激光器
[0064] 522 振镜
[0065] 523 镀膜光学镜片
[0066] 524 伺服电机
[0067] 525 振镜驱动器
[0068] 526 聚焦场镜
[0069] 200 待调电阻
具体实施方式
[0070] 为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。
[0071] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
[0072] 除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的
说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0073] 请参见图1，本申请提供一种激光调阻系统100。所述激光调阻系统100包括电阻连接装置10、通道转换装置20、量测装置30、主控装置40和调阻装置 50。
[0074] 所述电阻连接装置10在使用时与待调电阻200电连接。可以理解，所述电阻连接装置10可以同时与多个所述待调电阻200稳定连接。同时，所述电阻连接装置10可以为连接的所述待调电阻200提供电流输入及电压测量通道。所述电阻连接装置10的设置可以保证所述激光调阻系统100与所述待调电阻200的稳定连接，同时可以为所述激光调阻系统100进行多个所述待调电阻200连续修阻提供保证。
[0075] 所述通道转换装置20与所述电阻连接装置10电连接。所述通道转换装置 20用于控制所述待调电阻200所在通道的开闭。可以理解，所述通道转换装置 20可以由继电器组成，通过控制继电器的断开和吸合可以切换量测通道。所述通道转换装置20的设置可以保证所述激光调阻系统100对多个所述待调电阻 200进行连续修阻。
[0076] 所述量测装置30包括比较电路310、量测电路320和电源电路330。所述量测电路320和所述电源电路330分别与所述通道转换装置20电连接。在一个实施例中，所述量测电路320与所述通道转换装置20通过量测线缆进行连接。所述电源电路330经所述通道转换装置20为所述待调电阻200提供量测电流，所述量测电路320经所述通道转换装置20和所述电阻连接装置10测量所述待调电阻200的电压值。所述比较电路310与所述量测电路320电连接。所述比较电路310用于判断所述待调电阻200的电压是否达到预设值。可以理解，所述比较电路310可以包括比较器。通过设置所述比较电路310可以通过
硬件判断所述待调电阻
200的阻值是否达到预设值，从而避免由于所述激光调阻系统 100的响应延迟造成调阻精度不足。所述量测电路320可以在所述主控装置40 的控制下输出预设量测电流，量测电流先后经所述通道转换装置20和所述电阻连接装置10输入所述待调电阻200。所述量测电路
320输出量测电流后可以实时测量所述待调电阻200的电压值，通过测得的电压值和预设量测电流的电流值，即可计算所述待调电阻200阻值，进而在所述激光调阻系统100调阻过程中对所述待调电阻200的阻值进行实时监控。
[0077] 所述主控装置40分别与所述电源电路330和所述通道转换装置20电连接。所述主控装置40用于控制所述电源电路330输出量测电流，并控制所述通道转换装置20的通道转换。可以理解，所述主控装置40可以控制所述量测电路320 和所述通道转换装置20执行相应的动作。同时所述主控装置40可以接收上位机的控制指令。所述控制指令可以包括所述待调电阻200的
位置信息，即要切割哪一个电阻，以及开始或停止切割的指令信息。通过设置所述主控装置40可以实现所述激光调阻系统100与上位机的通讯。在一个实施例中，所述主控装置40可以包括通讯模
块，通过所述通讯模块可以实现对所述激光调阻系统100 的远程控制和对切割过程的实时监控。
[0078] 所述调阻装置50分别与所述主控装置40和所述量测电路320电连接。所述调阻装置50用于接收所述主控装置40和所述量测电路320的控制指令，并依据接收到的控制指令开始或停止对所述待调电阻200的激光切割。可以理解，所述调阻装置50为执行部件。所述调阻装置50可以输出激光，并依据所述待调电阻200的位置信息调整激光的传输光路，从而完成对
指定所述待调电阻200 进行切割。在一个实施例中，所述激光调阻系统100可以将内部各个控
制模块整合到一个或者多个控制板上，从而减小所述激光调阻系统100的体积，并提高集成度。
[0079] 可以理解，所述激光调阻系统100工作原理如下：所述主控装置40发送包含所述待调电阻200位置信息的控制指令给所述通道转换装置20。所述通道转换装置20控制所述待调电阻200所在的通道打开。所述主控装置40控制所述量测电路320向所述待调电阻200输出预设的量测电流。所述主控装置40控制所述调阻装置50对所述待调电阻200进行切割。开始切割后，所述量测电路320 实时监控所述待调电阻200的电压值并传输给所述比较电路310，所述比较电路 310比较实时电压值与预设电压值的大小。
[0080] 当所述待调电阻200的电压未达到预设电压值时(即所述待调电阻200的阻值未达到预设阻值)，所述量测装置30中的所述比较电路310可以输出一个恒定电平。此时，所述主控装置40可以继续控制所述调阻装置50持续输出激光并控制传输光路。所述量测电路320可以持续输出量测电流至所述待调电阻 200，并测量所述待调电阻200的实时电压。可以理解，当所述待调电阻200的实际电压达到预设电压值时(即所述待调电阻200的阻值达到预设阻值)，所述比较电路310的输出电平会发生翻转。
[0081] 在所述比较电路310的输出电平发生反转后，所述比较电路310经所述量测电路320发送信号给所述主控装置40。随后，所述主控装置40控制所述调阻装置50停止调阻。在一个实施例中，所述调阻装置50包括激光器和振镜，即停止调阻过程包括关闭激光器并控制振镜停止运动。同时所述量测电路320停止输出量测电流。所述量测电路320停止输出量测电流后，所述通道转换装置 20关闭当前通道，即一个所述待调电阻200的切割过程完成。
[0082] 相关技术中的量测系统，当所述待调电阻200的阻值达到预设值时通常难以保证其具有足够的响应速率，从而无法保证良好切痕效果和电阻精度。本申请提出的所述激光调阻系统100的所述通道转换装置20可以实现对在不同所述待调电阻200之间进行切换，从而可以对不同所述待调电阻200进行连续调阻。所述主控装置40控制所述量测装置30输出量测电流，并控制所述通道转换装置20的通道转换，即不同通道的打开或关闭。所述量测装置30中设置有所述比较电路310和所述量测电路320。所述比较电路310可以在所述待调电阻200 阻值达到预设值时瞬间响应。所述量测电路320可以输出量测电流并监测所述待调电阻200的电压。同时，通过所述量测电路320与所述调阻装置50进行电连接，可以在所述比较电路310判断所述待调电阻200阻值达到预设值时，通过所述量测电路320直接控制所述调阻装置50停止运行，从而实现所述激光调阻系统100在所述待调电阻200阻值达到预设值后的快速响应。可以理解，所述激光调阻系统100集激光控制、振镜控制和量测控制为一体，可以智能化、高效化和准确化地制造贴片电阻。
[0083] 请一并参见图2，在一个实施例中，所述调阻装置50包括调阻控制电路510 和调阻设备520。所述调阻控制电路510分别与所述主控装置40和所述量测电路320电连接。所述调阻控制电路510用于接收所述主控装置40和所述量测装置30的控制指令。所述调阻设备520与所述调阻控制电路510电连接。所述调阻设备520用于接收所述调阻控制电路510的控制指令，并依据接收到的控制指令开始或停止对所述待调电阻200的激光切割。可以理解，所述调阻控制电路510可以依据所述主控装置40发送的
控制信号对所述调阻设备520的调阻过程进行控制。所述调阻控制电路510的设置可以提高所述激光调阻系统100的运行效率。在一个实施例中，也可以不包括所述调阻控制电路510，直接通过所述主控装置40实现对所述调阻设备520的控制。
[0084] 在一个实施例中，所述调阻设备520包括激光器521和振镜522。所述激光器521与所述调阻控制电路510电连接，用于输出激光。所述振镜522与所述调阻控制电路510电连接。所述振镜522用于对输出激光的传输光路进行调整。可以理解，所述激光器521可以输出脉冲激光。请一并参见图3，在对所述待调电阻200进行切割的过程中，通过激光脉冲点的移动，逐步向前堆叠，从而形成一道连续的切口。其中，切口宽度可以由光斑聚焦后的尺寸以及激光的功率强度决定。同时，切口的品质可以通过
修改光斑
密度和切割速度等参数来进行调整。所述振镜522可以调整所述激光器521输出激光束传输的光路。激光束通过所述振镜522的镜片转动而改变光路，最终在所述待调电阻200上形成激光切痕。通过设置所述激光器521和所述振镜522可以实现对所述待调电阻200 的精确切割，从而进一步提高所述激光调阻系统100的调阻精度。
[0085] 在一个实施例中，所述调阻控制电路510包括激光器控制电路511和振镜控制电路512。所述激光器控制电路511分别与所述主控装置40、所述量测电路320和所述激光器521电连接。所述激光器控制电路511用于接收所述主控装置40和所述量测装置30的控制指令，并依据控制指令控制所述激光器521 的启停。所述振镜控制电路512分别与所述主控装置
40、所述量测电路320和所述振镜522电连接。所述振镜控制电路512用于接收所述主控装置
40和所述量测装置30的控制指令，并依据控制指令控制所述振镜522的移动及启停。可以理解，所述激光器控制电路511和所述振镜控制电路512可以分别对所述激光器521和所述振镜522进行控制。所述激光器控制电路511和所述振镜控制电路512的设置可以将两个控制过程分开，从而可以进一步提高所述激光调阻系统100的控制精度和运行效率。在一个实施例中，为了提高所述激光调阻系统100的集成度，可以将所述激光器控制电路511和所述振镜控制电路512集成于同一
电路板上。
[0086] 在一个实施例中，所述振镜522包括镀膜光学镜片523、伺服电机524和振镜驱动器525。所述镀膜光学镜片523用于调整激光的传输光路。所述镀膜光学镜片523设置于所述伺服电机524，所述伺服电机524用于带动所述镀膜光学镜片523进行移动。所述振镜驱动器
525分别与所述振镜控制电路512和所述伺服电机524电连接。所述振镜驱动器525用于接收所述振镜控制电路512的控制命令并驱动所述伺服电机524。可以理解，所述振镜驱动器525接收驱动信号，并驱动带有所述镀膜光学镜片523的所述伺服电机524进行运动。在一个实施例中，所述伺服电机524可以为闭环增量伺服电机。所述振镜驱动器525的驱动信号可以由所述振镜控制电路512输出并进行监控。请一并参见图4，所述振镜522带动激光扫描切割所述待调电阻200的基片，使电阻浆料层受激光加热气化，形成一定深度的刻痕，从而改变所述待调电阻200体的导电截面积和导电长度，进而将低于预设阻值的所述待调电阻200调整到阻值允许的偏差范围内。请参见图5-图6，电阻的计算公式可以表示为R＝ρ(L/A)。其中，ρ为阻抗系数，L为电阻长度，A为电阻横截面积，R的单位为欧姆。从上述公式可以看出，激光调阻通过改变电流通道来改变所述待调电阻200的阻值。可以理解，激光至少需要切割至电阻
基板。此外，切割长度越长，电阻阻值越大。
[0087] 可以理解，电阻与
温度之间的关系为：R＝R0*(1+at)。其中，R0是0℃时金属导体的电阻，a为该金属导体的电阻温度系数(不同金属导体的电阻温度系数 a不同)。从上面的公式可知，电阻所受的温度越高，其阻值变化量越大。因此在激
光刻痕同样干净的情况下，调阻过程中作用于所述待调电阻200的温度越低，其
稳定性越高。
[0088] 在一个实施例中，所述调阻设备520还包括聚焦场镜526。所述聚焦场镜 526设置于从所述振镜522输出激光的光路上。所述聚焦场镜526用于将激光聚焦于所述待调电阻200。可以理解，由于光斑聚焦后的尺寸影响切口宽度。因此，通过设置所述聚焦场镜526可以进一步提高所述激光调阻系统100调阻过程的准确性。
[0089] 请一并参见图7，在一个实施例中，所述电阻连接装置10包括探针卡110，与所述通道转换装置20电连接，且在使用时与所述待调电阻200电连接。在一个实施例中，所述探针卡110包括第一探针111和第二探针112，分别设置于所述待调电阻200的两端，且分别连接两根导线，所述第一探针111和所述第二探针112用于输入量测电流并测量所述待调电阻200的电压值。其中，所述第一探针111和所述第二探针112部分为三
角形。导线HF、LF、HS和LS均为所述第一探针111或所述第二探针112引出的线。在一个实施例中，HF、LF分别为恒流电源的高电位和低电位。HS、LS分别为电压测量的高电位和低电位。所述激光调阻系统100采用输入恒定电流的方法测量所述待调电阻200的阻值，即通过测量所述待调电阻200的电压的方法来进行阻值测量。所述探针卡110 可以同时连接多个所述待调电阻200，以便所述激光调阻系统100对多个所述待调电阻200进行连续切割。
[0090] 在一个实施例中，若所述待调电阻200的预设阻值为100欧姆。所述预设阻值可以设置于所述主控装置40内。所述主控装置40可以根据预设阻值，分配需要输入至所述待调电阻200两端的恒定电流。若分配至所述待调电阻200 两端的恒定电流为100mA，根据所述激光调阻系统100中使用的输入恒定电流测电压的方式，由公式R＝U/I可以计算得到预设电压为10V。在对所述待调电阻200进行切割的过程中，即所述量测装置30可以监测所述待调电阻200预设电压的变化，当达到10V时所述比较电路310的输出电平会翻转，翻转
信号传输给所述量测电路320和所述主控装置40。所述量测电路320停止输出量测电流，所述量测电路320同时
输出信号给所述激光器控制电路511和所述振镜控制电路512，从而控制所述激光器521和所述振镜522停止工作。在所述量测电路320停止输出所述量测电流后，所述主控装置40控制所述通道转换装置20 关闭当前通道。
[0091] 在一个实施例中，所述通道转换装置20包括转换控制电路210和继电器板卡220。所述转换控制电路210与所述主控装置40电连接。所述转换控制电路210用于接收所述主控装置40的控制指令。所述继电器板卡220分别与所述转换控制电路210和所述电阻连接装置
10电连接。所述继电器板卡220用于接收所述转换控制电路210的控制指令，并为所述电阻连接装置10的信号传输提供通路。所述继电器板卡220可以包括几个到几十个继电器，为一种高速、高频切换通断状态的电气元件。可以理解，所述通道转换装置20通过设置所述继电器板卡220可以为所述激光调阻系统100提供多量测通道。同时，所述继电器板卡220可以保证所述激光调阻系统100对多个所述待调电阻200的连续切割，从而可以进一步提高所述激光调阻系统100的工作效率。
[0092] 在一个实施例中，所述继电器板卡220包括继电器控制电路221和多个继电器222。所述继电器控制电路221与所述转换控制电路210电连接。所述继电器控制电路221用于接收并执行所述转换控制电路210的控制指令。所述多个继电器222分别与所述继电器控制电路221和所述电阻连接装置10电连接。所述多个继电器222与用于接收所述继电器控制电路
221的控制指令并依据控制指令进行吸合或断开。可以理解，通过单独设置所述继电器控制电路221可以保证所述激光调阻系统100在工作过程中对所述多个继电器222的良好控制，即所述继电器控制电路221可以提高所述激光调阻系统100的工作效率。可以理解，所述多个继电器222的类型不作限定，只要其可以提供多量测通道且不会对所述激光调阻系统100的稳定性产生影响即可。在一个实施例中，所述多个继电器222可以为
开关式有触点继电器。
[0093] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0094] 以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请
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，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干
变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附
权利要求为准。
