Brevet FR2252556A1 — publié le 19750620

La présente invention cerne un dispositif de positionnement fin pour iscer exactement une première surface en une pasitico prédéterminée sur une deuxième surface lorsque cette première surface a été préalablement placée appro-ximativement dons ladite position crédéterminée. Un tel dispositif peut être car exemnie utile dans une machine d'ajustage des valeurs des résistances de circuits électroniques intégrés de type hybride. bet ajustage se fait, de manière connue, en volatilisant une partie convenable du métal cuestituant la résistance à l'aide d'une ou #plusieurs impulsions de lumière fournies par un laser. Pour cela, il convient évidemment que le circuit intégré soit préalablement positionné de manière exacte, par exemple au centième de millimètre près, par rapport au faisceau laser. Des #moyens mécaniaues classiques permettant aisément un premier positicrnement approximatif, par exemple à 0,2 mm près. Le dispositif selon l'invention permet alors un positionnement fin. La première surface orécédernent mentionnée peut être alors la surface du cIrcuIt intégré. usant à la deuxième surface, elle est liée au faisceau laser et pourrait ne pas être matérialisée. Elle peut aussi être matérialisée par un masque ou diaphragme se déglacant sur le- circuit intégré, les déplacements en question étant clan entendu des déplacements relatifs car il revient au même de déplacer le faisceau laser par rapport au circuit intégré en laissant le faisceau laser fixe. De manière équivalente, un masque au diaphragme peut être matériellement placé à distance du circuit intégré, si des moyens sont prévus pour réaliser une conjugaison optique de ce masque ou diaphragme avec la surface du circuit intégré. Les dispositifs de positionnement fin utilisés jusqu'à présent comportaient un ou plusieurs repéras sur la surface du circuit intégré, des moyens optiques permettant a un observateur de viser ces repères, par exemple un microscope muni d'un réticule et solidaire du faisceau laser, et des moyens de déplacements commandés manuellement par l'observateur. De tels dispositifs entrainaient une perte de temps, de la fatigue, et des risques d'erreur. Un but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients, Elle a pour objet un dispositif de positionnement fin pour placer exactement une première surface en une position prédéterminée sur une deuxième surface lorsque cette première surface ta été préalablement placée approximativement dans ladite position prédéterminée, dispositif caractérisé par le fait qu'il comporte - un tableau éclairé solidaire de ladite première surface, ce tableau comportant un motif circulaire d'une première couleur dans une plage d'une deuxième couleur formant contraste avec la c-ram#ère -couleur, - un masque partiellement transparent solidaire de ladite deuxième surface et comportant un motif circulaire, dont la transparence présente une première valeur, dans une plage dont la transparence présente une deuxième valeur formant contraste avec la première valeur, - un détecteur de lumière recevant la lumière provenant dudit tableau à travers ledit masque, des moyens étant orévus pour que les deux dits motifs vus de ce détecteur circulaires apparaissent avec le même rayon, ce détecteur fournissant un signal de décalage représentatif de la lumière qu'il reçoit, de telle sorte que ce signal de décalage soit minimal lorsque les deux dits motifs apparaissent exactement superposés, - un discriminateur recevant ledit signal de décalage, sensible au sens de variation de ce signal de décalage, et fournissant un signal de croissance lorsque ce signal de décalage croit, - un système de déplacement commandé par le signal de sortie dudit discriminateur de manière à provoquer un déplacement de ladite première surface par rapport à ladite deuxième surface dans un sens prédéterminé tant outil ne reçoit pas ledit signal de croissance, 3 inverser le sens dudit déplacsment- lorsqu'il reçoit un premier dit signal de croissance, et à arrêter ledit déplacement lorsqu'il reçoit un second dit signal de crotssanee. A l'aide de la figure schémative unique ci-jointe, on va décrire ci-après un exemple de mise en oeuvre de l'invention. Une première surface comoorte un tableau 2 éclairé oar une lampe 5 et muni d'un motif circulaire noir 4 en son centre, le tableau étant blanc-tout autour du motif 4. Ce tableau 2 est par exemple dessiné sur la surface d'un circuit intégré pour permettre le positionnement de ce circuit à l'aide d'un chariot 8 solidaire d'une vis 10 coopérant avec un écrou 12 entrainé en rotation par un moteur 14 à deux sens de rotation, de manière à permettre un déplacement du tableau 2 parallèlement à la vis 10 dans les deux sens. Un détecteur de lumière 16, placé au foyer d'une lentille IS, reçoit la lumière diffusée par le ta#bleau 2 à travers cette lentille et un masque 20 placé parallèlement et à courte distance au-dessus du tableau 2. Ce masque est opaque sauf en son centre qui porte une ouverture circulaire 22 de même rayon que le motif 4. Le détecteur 16, la lentille 18 et le masque 20 sont solidaires d'un laser non représenté et permettant de volatiliser une partie du métal constituant certaines résistances du circuit intégré sur la surface duquel est dessiné le tableau 2. La deuxième surface précédemment mentionnée peut être constituée par le masque 20. Le détecteur 16 reçoit évidemment une quantité de lumière d'autant plus faible que l'ouverture 22 est en meilleure coîncidence avec le motif noir 4, et fournit un signal de décalage qui prend une valeur minimale en cas d'exacte cclncidence entre l'ouverture 22 et le motif 4. Le fait que cette ouverture et ce motif soient circulaires rend le signal de décalage indépendant des petites rotations aléatoires que le tableau 2 a pu subir autour de l'axe de l'ouverture 22. Le fait que le motif circulaire 4 soit plus sombre que le reste du tableau 2 a pour résultat que le positionnement se fait en recherchant un minimum de la lumière reçue par le détecteur 16. Il est en effet plus facile de repérer exactement un minimum qu'un maximum de cette lumière. Le diamètre du motif 4 et de l'ouverture 22 est choisi supérieur à la valeur maximale dudécalage aléatoire qui peut exister entre ce motif et l'ouverture au début du processus de positionnement fin, de telle sorte que tout déplacement du chariot 8 se traduise par une variation du signal de décalage fourni par le détecteur 16. Le diamètre peut etre par exemple de 0,3 mn si l'écart de positionnement initial peut atteindre 0,2 mn. La présente invention semble surtout intéressante si des déplacements à effectuer sont nettement inférieurs au millimètre, c'est-à-dire Si le diamètre desdits motifs circulaires est inférieur au millimètre. Le signal de décalage est reçu par un discrirrlinateur 24 qui fournit un signal "de croissance", chaque fois que le signal de décalage croit et un signal de décroissance dans le cas contraire. Les signaux de croissance et de décroissance sont reçus par un compteur 26 qui fournit un signal de marche avant quand il n'a reçu aucun signal de croissance, un signal de marche arrière quand il a reçu un signal de croissance, et un signal d'arret quand il a recu deux signaux de croissance.Ces signaux de marche avant, de marche arrière et d'arrêt commandent un circuit d'alimentation 28 qui alimente le moteur 14, de manière à ce que le signal de marche avant fasse avancer le chariot par exemple vers la droite sur la figure, le signal de marche arrière le faisant reculer vers la gauche, et le signal d'arret le faisant arrenter. I1 est facile de comprendre que si, au départ, le tableau 2 était trop en arrière, le moteur 14 le fait avancer jusqu'à la coincidence. Il continue alors à avancer mais le signal de décalage, ayant atteint son minimum, croit. Un premier signal de croissance fait alors repartir le tableau 2 en arrière. il repasse par le point de coincidence exacte, puis un deuxième signal de croissance l'arrête. Si, au départ, le tableau 2 était trop en avant, il part d'abord vers l'avant, mais un premier signal de croissance le fait presque instantanément repartir en arrière. Il atteint le point de coincidence au bout d'un temps dépendant de l'écart initial, puis un deuxième sign#al de croissance apparaît et le tableau 2 s'arrête.On voit que l'arret se fait toujours après un déplacement vers l'arrière, c'est-à-dire que le petit écart, du à l'inertie du système, entre le point d'arrêt effectif et le point d'exacte coîncidence est toujours dans le même sens, ce qui permet d'en tenir compte lorsque l'on dessine le tableau 2 sur la surface du circuit intégré. Bien entendu, l'écart initial entre le motif 4 et l'ouverture 22 n'est pas toujours parallèle à la vis 10. C'est pourquoi un deuxième système de déplacement peut être prévu pour déplacer le tableau 2 et le chariot 8 dans un sens perpendiculaire à la vis 10 dans le plan de ce tableau. Ce deuxième système de déplacement comporte un chariot 38 portant le chariot 8, une vis 40, un écrou 42, un moteur 44 et un circuit d'alimentation 48 commandé par le compteur 28, ces éléments étant analogues au chariot 8, à la vis 10, à l'écrou 12, au moteur 14 et au circuit d'alimentation 28 respectivement, la vis 40 étant perpendiculaire à la vis 10. Lorsqu'un signal d'arrêt a été fourni au circuit d'alimentation 28, le compteur 26 fournit au circuit d'alimentation 48 un signal de marche avant tant qu'il n'a pas reçu de nouveau signal de croissance. Lorsque le compteur 26 a reçu un troisième signal de croissance, il fournit un signal de marche arrière au circuit 48. Lorsqu'il a reçu un quatrième signal de croissance, il fournit un signal d'arrêt au circuit 48. Bien entendu, pour assurer un positionnement exact d'un circuit intégré, il convient de tenir compte des écarts d'orientation, c'est-à-dire qu'il faut prévoir un troisième système de déplacement apte à faire faire au circuit intégré des rotations autour de l'axe commun au motif 4 et à l'orifice 22. Ce troisième système de déplacement n'est pas représenté. Il peut comporter sur la première surface, c'est-à-dire sur la surface du circuit intégré, un deuxième tableau analogue au tableau 2, et à distance de celui-ci, la lumière diffusée par ce deuxième tableau étant reçu par un deuxième détecteur analogue au détecteur 16 à travers un deuxième masque analogue au masque 20 et une deuxième lenti#lle analogue à la lentille 18, ces deuxièmes détecteur masque et lentille éta#nt solidaires du laser précédemment mantionné. Il n'est nullement nécessaire que le motif central du deuxième tableau et l'ouverture centrale du deuxième masque soient circulaires. Le signal de décalage issu du deuxième détecteur peut commander un deuxième discriminateur, un deuxième compteur, un troisième circuit de commande et un troisième moteur, analogues quant à leur nature et leur fonctionnement au discriminateur 24, au compteur 26, au circuit 28 et au moteur 14 respectivement. Le troisième moteur commande en rotation un plateau portant le chariot 38 de manière à le faire tourner autour de l'axe commun au motif 4 et à l'ouverture 22. REVERJDICATIOEIS 1/ Dispositif de positionnement fin pour placer exactement une première surface en une position orédéterminée sur une deuxième surface lorsque cette première surface a été préalablement placée acsroximativenent dans ladite position prédéterminéq, discositif caractérisé par le fait qu'il comporte - un tableau éclairé solidaire de ladite première surface, ce tableau comportant un motif circulaire d'une première couleur dans une plage d'une deuxième couleur formant contraste avec la première couleur, - un masque partiellement transparent solidaire de ladite deuxième surface et comportant un motif circulaire, dont la transparence présente une première valeur, dans une plage dont la transparence présente une deuxième valeur formant contraste avec la première valeur. - un détecteur de lumière recevant la lumière provenant dudit tableau à travers ledit masque, des moyens étant prévus pour que les deux dits motifs circulaires vus de ce détecteur apparaissent avec le même rayon, ce détecteur fournissant un signal de décalage rezrésentatif de la lumière ou'il reçoit de telle sorte que ce signal de décalage soit minimal lorsque les deux dits motifs apparaissent exactement superposés, - un discriminateur recevant ledit signal de décalage, sensible au sens de variation de ce signal de décalage, et fournissant un signal de croissance lorsque ce signal de décalage croit, - un système de déplacement cornandé par le signal de sortie dudit discrim,ina- teur de manière à provoquer un déplacement de la dite première surface par rapport à ladite deuxième surface dans un sens prédéterminé tant qu'il ne reçoit pas ledit signal de croissance, à inverser le sens dudit déplacement lorsqu'il reçoit un premier dit signal de croissance, et à arrêter ledit déplacement lorsqu'il reçoit un second dit signal de croissance. 2/#Bisppsitif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte deux systèmes de déplacement ayant en commun un compteur recevant les signaux de croissance dudit discriminateur, ces deux systèmes de déplacements provoquant un déplacement en translation rectiligne respectivement dans deux directions perpendiculaires dans le plan desdites surfaces, ces deux systèmes de déplacement comportant respectivement un premier et un deuxième moteur à deux sens de marche commandés par ledit compteur, ce compteur fournissant, lorsqu'il n'a reçu aucun signal de croissance, un signal de marche avant au premier moteur, puis, lorsqu'il a reçu un signal de croissance, un signal de marche arrière audit premier moteur, puis lorsqu'il a reçu deux signaux de croissance, un signal d'arrêt audit premier moteur et un signal de marche avant audit deuxième moteur, nuis lorsqu'il a reçu trois signaux de croissance, un signal de marche arrière audit deuxième moteur, puis lorsqu'il a reçu quatre signaux de croissance un signal d'arrêt audit deuxième moteur. 3/ Dispositif selon la revendiration 1, caractérisé par le fait que le diamètre dudit motif circulaire dudit tableau est inférieur à un millimètre. 4/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit motif circulaire est choisi plus sombre que le reste dudit tableau. 5/ Dispositif de fabrication de circuits électroniues comportant un dispositif de positionnement selon la revendication 3, et caractérisé par le fait que ladite première surface est la surface d'un circuit électronique à semiconducteurs, comportant des couches métalliques, et ladite deuxième surface est solidaire d'un laser apte à volatiliser certaines parties desdites couches métalliques.