(57)【要約】【課題】基板層上に印刷されたレジスタをレーザトリミングするための改善されたシステム及び方法が提供される。【解決手段】例示的な実施形態は、各々の環状レジスタに対する抵抗値を測定し、測定された抵抗値及び各々のレジスタに関連する目標抵抗値に基づいて、該環状レジスタを１つ又はそれ以上のビンの中に区分する。次いで、予測的なトリム設定に基づいて、レーザトリムファイルを各々のビンに割り当てることができ、各々のレーザトリムファイルは、レーザドリルに対する一連の設定パラメータを定めて、各々のレジスタがそれぞれの目標値に合致するようにする。レーザドリルは、ビンに割り当てられたレーザトリムファイルにしたがって、該レーザトリムファイルを用いて、各々のビン内のレジスタをトリムする。【選択図】図１Ａ
2011054976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジスタをレーザトリミングする方法であって、
回路基板層上の一連のレジスタの各レジスタについての抵抗値を測定し、
測定された抵抗値及び各レジスタに関連する目標抵抗値に基づいて、前記レジスタを１つ又はそれ以上のビンに区分し、
各々が各レジスタをそれぞれの目標値に合致させるようにするためのレーザドリルに対する一連の設定パラメータを定義するレーザトリムファイルを、予測的なトリム設定に基づいて、各々のビンに割り当て、
前記ビンに割り当てられたレーザトリムファイルにしたがって、前記レーザドリルを用いて、各々のビン内のレジスタをトリムする、
ことからなり、
前記レーザトリムファイルが、さらに、該レジスタ内に平らな溝を形成するためのドリルパターンを該レジスタ上に定義するものである、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記レーザトリムファイルにより定義される前記設定パラメータが、少なくとも、前記レーザドリルのスポットサイズ及び電力レベルを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記レジスタが環状レジスタからなる請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記レーザトリムファイルが、少なくとも、平らな溝を形成するためのステップサイズ、重なり係数及び前記レジスタ上での送りステップ数を含む請求項３に記載の方法。
【請求項５】
特定のビンに関連するトリムされた各レジスタの抵抗値を測定し、
前記特定のビン内のトリムされたレジスタの測定された抵抗値の分布に基づいて、該特定のビンに関連する前記レーザトリムファイルを調整する、
ことをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項６】
特定のビンに関連するトリムされた各レジスタの抵抗値を測定し、
前記トリムされた抵抗値の分布を表示して、前記特定のビンに関連する前記レーザドリルファイルの性能を評価する、
ことをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項７】
各々のビンに関連する測定された抵抗値の分布を表示して、基になる受動素子形成工程の性能を評価することをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記回路基板層が印刷回路基板からなる請求項１に記載の方法。
【請求項９】
回路基板層上に形成されたレジスタをレーザトリミングするためのシステムであって、
回路基板層上に形成された一連のレジスタの各々のレジスタに対する抵抗値を測定するように構成されたテスタ、
測定された抵抗値及び各々のレジスタに関連する目標抵抗値に基づいて、前記レジスタを１つ又はそれ以上のビンに区分し、
予測的なトリム設定に基づいて、レーザトリムファイルを各々のビンに割り当てて、各々のレジスタをそれぞれの目標値と合致させる、
ように構成されたトリムアプリケーション、及び、
前記ビンに割り当てられたレーザトリムファイルにしたがって、各々のビン内のレジスタをトリムするように構成されたレーザドリル、
を備え、
各々のレーザトリムファイルは、前記レーザドリルに対する一連のパラメータを定義するものであり、
前記レーザトリムファイルが、さらに、前記レジスタ上にドリルパターンを定めて、該レジスタ内に平らな溝を形成するようになった、
ことを特徴とするシステム。
【請求項１０】
前記レーザトリムファイルにより定められた前記設定パラメータが、少なくとも、前記レーザドリルのスポットサイズ及び電力レベルを含む請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記レジスタが環状レジスタからなる請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記レーザトリムファイルが、少なくとも、平らな溝を形成するためのステップサイズ、重なり係数及び前記レジスタ上での送りステップの数を含む請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記回路基板層が印刷回路基板からなる請求項９に記載のシステム。
【請求項１４】
前記テスタが、さらに、特定のビンに関連する各々のトリムされた環状レジスタの抵抗値を測定するように構成された請求項９に記載のシステム。
【請求項１５】
前記レーザトリムアプリケーションが、さらに、前記特定のビン内の前記トリムされたレジスタの前記測定された抵抗値の分布に基づいて、該特定のビンに関連するレーザトリムファイルを調整するように構成された請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記レーザトリムアプリケーションが、さらに、前記トリムされた抵抗値の分布を表示して、前記特定のビンに関連するレーザドリルファイルの性能を評価するように構成された請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記レーザトリムアプリケーションが、さらに、各々のビンに関連する測定された抵抗値の分布を表示して、基になる受動素子形成工程の性能を評価するように構成された請求項９に記載のシステム。
【請求項１８】
コンピュータプログラム製品であって、
コンピュータ読取可能プログラムコードが具現されたコンピュータ使用可能媒体、
を含み、前記コンピュータ読取可能プログラムコードが、
回路基板層上の一連のレジスタの各々のレジスタに対する抵抗値を受け取るコンピュータ読取可能プログラムコード、
測定された抵抗値及び各々のレジスタに関連する目標抵抗値に基づいて、前記レジスタを１つ又はそれ以上のビンに区分するコンピュータ読取可能プログラムコード、及び、
各々が、各レジスタをそれぞれの目標値に合致させるためのレーザドリルに対する一連の設定パラメータを定義する、レーザトリムファイルを、予測的なトリム設定に基づいて、各々のビンに割り当てるコンピュータ読取可能プログラムコード、
前記レーザドリルにアップロードするために、それぞれのレーザトリムファイルに対するそれぞれのレジスタの割り当てを有するファイルを出力するコンピュータ読取可能プログラムコード、
を含むことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項１９】
前記レーザトリムファイルにより定義された前記設定パラメータが、少なくとも、前記レーザドリルのスポットサイズ及び電力レベルを含む請求項１８に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２０】
前記レジスタが環状レジスタからなる請求項１８に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２１】
前記レーザトリムファイルが、少なくとも、平らな溝を形成するためのステップサイズ、重なり係数及び前記レジスタ上での送りステップの数を含む請求項１８に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２２】
特定のビンに関連する各々のトリムされた環状レジスタの抵抗値を受け取るコンピュータ読取可能プログラムコード、及び、
前記特定のビン内の前記トリムされた環状レジスタの測定された抵抗値の分布に基づいて、該特定のビンに関連する前記レーザトリムファイルを調整するコンピュータ読取可能プログラムコード、
をさらに含む請求項１８に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２３】
特定のビンに関連する各々のトリムされた環状レジスタの抵抗値を受け取るコンピュータ読取可能プログラムコード、及び、
前記トリムされた抵抗値の分布を表示して、前記特定のビンに関連するレーザドリルファイルの性能を評価するコンピュータ読取可能プログラムコード、
をさらに含む請求項１８に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２４】
各々のビンに関連する測定された抵抗値の分布を表示して、基になる受動素子形成工程の性能を評価するコンピュータ読取可能プログラムコードをさらに含む請求項１８に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２５】
前記回路基板層が印刷回路基板からなる請求項１８に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２６】
前記レーザトリムファイルが、さらに、前記レジスタ上にドリルパターンを定めて、該レジスタ内に平らな溝を形成するようになった請求項１８に記載のコンピュータプログラム製品。
【請求項２７】
レーザトリミングに用いられるコンピュータソフトウェアツールであって、
各々が、各レジスタをそれぞれの目標値に合致させるようにするためのレーザドリルに対する一連の設定パラメータを定議する、レーザトリムファイルのライブラリ、
コンピュータ読取可能プログラムコードが具現されたコンピュータ使用可能媒体、
を含み、
前記コンピュータ読取可能プログラムコードが、
回路基板層上の一連のレジスタの各々のレジスタに対する抵抗値を受け取るコンピュータ読取可能プログラムコード、
測定された抵抗値及び各々のレジスタに関連する目標抵抗値に基づいて、前記レジスタを１つ又はそれ以上のビンの中に区分するコンピュータ読取可能プログラムコード、及び、
各々が、各レジスタをそれぞれの目標値に合致させるためのレーザドリルに対する一連の設定パラメータを定義する、レーザトリムファイルを、予測的なトリム設定に基づいて、各々のビンに割り当てるコンピュータ読取可能プログラムコード、
を含み、
前記レーザドリルにアップロードするために、それぞれのレーザトリムファイルに対するそれぞれのレジスタの割り当てを有するファイルを出力するコンピュータ読取可能プログラムコード、
を含むことを特徴とするコンピュータソフトウェアツール。
【請求項２８】
前記レーザトリムファイルにより定められた前記設定パラメータが、少なくとも、前記レーザドリルのスポットサイズ及び電力レベルを含む請求項２７に記載のコンピュータソフトウェアツール。
【請求項２９】
前記レーザトリムファイルが、少なくとも、平らな溝を形成するためのステップサイズ、重なり係数及び前記レジスタ上での送りステップの数を含む請求項２７に記載のコンピュータソフトウェアツール。
【請求項３０】
前記レーザトリムファイルが、エクセロンフォーマットからなる請求項２７に記載のコンピュータソフトウェアツール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、電気回路素子の製造に関し、より詳細には、基板層上に製造された受動素子のレーザトリミングシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板層上に製造されたレジスタは、表面実装レジスタと比べて、顕著な電気性能上の利点をもたらす。しかし問題は、印刷回路基板その他の回路基板の製造業者は、基板層が製造されているときに、所望の公称値及び許容値で、これらのレジスタを基板層上に製造せねばならないことである。印刷されたレジスタは、典型的には、印刷回路基板その他の１つ又はそれ以上の積層体層の下の回路プラットフォーム内に埋め込まれているため、プラットフォーム製造業者は、通常は、後になって欠陥を修正することはできない。公称値及び許容値の両方が適正なレジスタを最初から製造することの必要性は、高収率及び高容量の埋め込みレジスタ工程にとって抑制的な要因である。これらの問題は、レジスタが多層上に印刷された印刷回路基板において特に明らかになっている。一層におけるレジスタが要求される仕様を満たさない場合には、回路基板全体が欠陥のあるものになる。結果として、多層の印刷回路基板、及び、多チップモジュール、ハイブリッド回路及びチップパッケージといった回路プラットフォームは、典型的には、非常に低い収率に悩まされる。
【０００３】
通常の手法では、レジスタが要求される公称値及び許容値に合致するように、レジスタのレーザトリミングを行うことによりこれらの問題を緩和しようと試みてきた。一般に、厚いポリマーレジスタに変化をもたらすには（より高いオーム）、（ａ）レジスタを通る電流経路を大きさ及び方向の点で減少させるか又は変更すること、及び、（ｂ）電流が流れる方向に対して直角の断面積を減少させるか又は変更すること、という２つの基本的な方法がある。第１の方法は、典型的には、レジスタの一部を通してトリムスライスを作成して、電流が流れる方向に対する断面積に局部的な減少を生成することにより行われる。しかし、この方法は、スライスカットの周りの電界を歪ませ、より高い周波数でのレジスタのインピーダンスにおいて望ましくない変化をもたらすことがある。第２の手法は、平らな切削を行って、電流が流れる方向におけるレジスタの断面積を減少させるものである。電流のマグニチュードだけが影響を受け、方向は影響を受けないため、高周波数のインピーダンスが大幅に影響を受けることはない。
【０００４】
もっと慣習的な四角形のレジスタに対しては、幾つかのトリミング形態が良好に機能するが、最近の環状レジスタの導入は、独特な問題を呈する。環状レジスタの異なる物理的な幾何学的形状のために、通常のレーザトリミング装置及び方法は、環状レジスタのレーザトリミングには適していないことがある。さらに、印刷回路基板の製造業者は、１つのレーザトリミング工具当たり１００万ドルを越えることがある特殊目的のレーザトリミング装置の費用、又は、環状レジスタのレーザトリミングを行うように既存のレーザトリミング装置を修正する費用を背負うことに気が進まない場合がある。さらに、多数の埋め込みレジスタを有する回路基板層、又は多層上に印刷されたレジスタにおいては、各々のレジスタに対してレーザトリミング設定を選択する必要があるために、通常のレーザトリミング方法は、困難で時間のかかるものとなる。さらに、通常のレーザトリミング手法は、典型的には、有意義な方法により統計情報を収集して表示することがないため、回路基板の製造業者は、レーザトリミング工程、又は基になる印刷スクリーニング工程を調整するのに不十分な情報しかないことがある。
【０００５】
したがって、既存の手法に関連する問題を考慮して、素子をレーザトリミングするための改善されたシステム及び方法が必要である。
【発明の開示】
【０００６】
本発明の実施形態は、受動素子をレーザトリミングするための改善されたシステム及び方法を提供することにより、上記の問題の多くを緩和する。本発明の一実施形態においては、基板層上に印刷された各レジスタに対する抵抗値が測定される。次いで、レジスタは、測定された抵抗値及び各環状レジスタに関連する目標抵抗値に基づいて１つ又はそれ以上のビンに区分される。予測的なトリム策定を用いてレーザトリムファイルが各々のビンに割り当てられ、各々のレーザトリムファイルは、各レジスタがそれぞれの目標値に合致するようにするためのレーザドリルに対する一連の設定パラメータを定義する。次いで、ビンに割り当てられたレーザトリムファイルにしたがって、レーザドリルを用いて各々のビン内のレジスタをトリムすることができる。
【０００７】
本発明の他の実施形態は、レジスタ上のドリルパターンを定めて該レジスタ内に平らな溝を形成するようにレーザトリムファイルを構成することができる。例えば、レーザドリルファイルは、レーザビームのステップサイズ、及び重なり係数、及び該レジスタ上での送りステップの数を含んで、レーザドリルが所望の形状及び深さの平らな溝を形成するようにすることができる。さらに、トリムアプリケーションを用いて、トリムされた抵抗値の分布その他の統計情報を表示して、特定のビンに関連するレーザドリルファイルの性能を求めることができる。この統計情報は、レーザドリルファイルのパラメータを調整するために、回路基板製造業者により用いることができる。特殊目的のレーザトリミング装置の代わりに、容易に入手可能なレーザドリルを用いることにより、回路基板製造業者は、該製造業者が他の目的のために既に用いていることがある多目的レーザドリルを活かすことにより、装置費用を減らすことができる。さらに、予測的なトリム設定（formulation）に基づいて、レーザドリルファイルをレジスタビンに対して自動的に割り当てることにより、各々のレジスタに対してレーザトリミング設定を選択する時間のかかる作業を避けることができる。他の実施形態においては、レーザトリムアプリケーションにより与えられた統計情報は、さらに、レーザトリミングの性能を高め、レーザトリミング工程又は基になる印刷スクリーン工程に関する十分な情報を与えることにより、回路基板の収率を増加させて、製造業者が適当な行動をとることを可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のこれら及びその他の特徴及び利点は、当業者であれば、添付の図面と併せて、以下の詳細な説明からより明らかになるであろう。
【０００９】
本発明の実施形態は、印刷回路基板上の環状受動素子のような回路・基板層上の受動素子をレーザトリミングするためのシステム及び方法を提供する。以下の説明は、当業者が本発明を作成し、用いるのを可能にするために与えられる。特定の適用例の説明は、例として与えられるに過ぎない。好ましい実施形態の種々の修正、置換及び変形態様が当業者には明らかであり、ここに定められる一般的な原理は、本発明の精神及び範囲から離れることなく他の実施形態及び適用例に適用することができる。したがって、本発明は、述べられるか又は図示される実施形態に限定することを意図するものではなく、ここに開示される原理及び特徴と一致した最大範囲と合致するべきである。
【００１０】
図１Ａを参照すると、本発明の原理を有利に実施することができる例示的なシステムのブロック図が全体を１００により示されている。図示されるように、例示的なシステムは、スクリーンプリンタ１１０、抵抗テスタ１１２、トリムアプリケーション１１４、及びレーザドリル１１６を含む。作動において、スクリーンプリンタ１１０を用いて製造されたレジスタをもつ印刷回路基板その他の基板層が、抵抗テスタ１１２に与えられ、該印刷回路基板上の各々のレジスタを探査して、関連する抵抗を測定する。抵抗テスタ１１２は、各々のレジスタの位置（ｘ，ｙ座標）及び関連する抵抗値を与えるファイルを出力する。トリムアプリケーション１１４は、次いで、抵抗テスタ１１２の出力を用いて、スクリーン印刷報告を生成する。図２に関連してさらに詳細に説明されるように、この報告は、測定された抵抗値の分布、及び、次いでスクリーンプリンタ１１０により用いられる工程を調整するのに用いることができる他の統計情報を表示するように構成することができる。
【００１１】
特定の実施形態によれば、回路基板層は、誘電体層に積層された又は結合された１つ又はそれ以上の導電層で構成された複合平面層を含む。多層回路基板用途においては、回路基板層は、典型的には、誘電体層の両側に結合された２つの導電層で構成される。多層印刷回路基板は、多数の回路基板層を含む。誘電体層は、或る実施形態によれば、ＦＲ−４０６ガラス樹脂システムのようなものによって補強することができる。或いは、誘電体層は、カプトン、テフロン、又はポリアミドの場合におけるように補強しないものであってもよい。回路基板層の一実施形態は、誘電体の両側に結合された１／２オンス（０．０００８”厚）の銅ホイルをもつ０．００２”厚のＦＲ−４０６誘電体層で構成される。
【００１２】
トリムアプリケーション１１４は、さらに、測定された抵抗値及び目標抵抗値に基づいて、レジスタを１つ又はそれ以上のビンに区分するように構成することができる。例えば、トリムアプリケーション１１４は、或る範囲の抵抗値を、所定のステップサイズ（例えば、０．５オーム）を有する複数のビンに分割するように構成することができる。同じ目標値を有するレジスタにおいては、トリムアプリケーション１１４は、これらのレジスタに対して測定された抵抗値を用いて、該レジスタを適当なビンに配置する。次いで、トリムアプリケーション１１４は、各々のビン内のレジスタがそのビンに対する目標抵抗値と合致するように、予測的なトリム設定に基づいて、レーザドリルファイルを各々のビンに割り当てる。各々のドリルファイルは、レジスタの材料及び幾何学的形状の知識を用いて、レーザビームのスポットサイズ、パルス持続時間、エネルギレベル、孔、角度などといったレーザドリル１１６の一連の制御パラメータを定義し、該レーザドリル１１６を制御して、各々のビン内のレジスタを調整するように用いる。レーザドリルファイルは、予測的なトリム手法を用いて、トリムする材料の量及びトリムパターンを定め、実際のレジスタ値を目標抵抗値と合致するように予測的に変化させる。
【００１３】
レーザドリル１１６が、対応するレーザドリルファイルにしたがって、各々のビン内のレジスタをトリムすると、トリムされた回路基板層は、次いで、抵抗テスタ１１２に与えられて、該回路基板層の第２のレジスタ試験を行うことができるようになる。抵抗テスタ１１２は、次いで、特定の回路基板が所定の通過／失敗基準を通過したかどうかに関する収率報告を生成する。トリムされたレジスタの測定された抵抗値は、さらに、トリムアプリケーション１１４に与えられて、測定された抵抗値の分布、及び、選択されたビンに関連するレーザドリルファイルの性能に関する他の統計情報を表示することができるようになる。以下にさらに詳細に説明されるように、この情報は、特定のビンに関連するトリム工具ファイルを調整するのに用いて、特定のレーザドリルファイルの性能を微調整することができる。
【００１４】
図１Ｂは、例示的なシステム及び本発明の一実施形態によるフロー図を示す。この工程プローは、製造工程における印刷回路基板又は基板層を処理する、より大きな工程フローの一部として示される。最初の工程ステップは、一般に、ブロック１２０として示される。次に、スクリーン印刷作動が行われる（ブロック１２２）。スクリーンプリンタを用いて、レジスタが印刷回路基板その他の基板層上に印刷される。レジスタは、第１試験作動において試験される（ブロック１２４）。トリムアプリケーションが稼動（ブロック１２６）する。一実施形態によれば、トリム作動は、抵抗値をもつ試験データをロードして分析すること、工具一式を構成すること、レジスタをドリル工具にマッピングすること、及びレーザドリルに与えられるべきファイルをフォーマットすることを含む。トリムファイルは、それぞれのレジスタの組にマップされて、レーザドリルに対するそれぞれのコマンドを具現するファイルがフォーマットされる。抵抗値に関する情報は、ブロック１２６から１２２までの関連により示されるように、工程を改善する目的のために、後のスクリーン印刷工程において用いることができる。レーザドリルは、トリムアプリケーションにより与えられた情報に基づいて作動する（ブロック１２８）。例えば、レジスタは、それぞれのレジスタにマップされたドリル工具によりトリムされる。このようなレーザドリル作動の後、第２の試験がレジスタ上で行われる（ブロック１３０）。トリムアプリケーションは、ここでも、第２の試験の情報に基づいて稼動する（ブロック１３２）。このような作動においては、トリムアプリケーションは、第２の試験において収集された抵抗データをロードして分析する。このような測定に基づいて、付加的なレーザトリミングを行うことができる。次に、結果としてもたらされる材料がさらに別の処理のために与えられる（ブロック１３４）。第１又は第２の試験から受け取った抵抗値に関する情報は、ブロック１３２から１２８までの関連により示されるように、工程を改善する目的のために、後のレーザドリル作動において用いることができる。
【００１５】
図１Ｃは、本発明の一実施形態によるトリムアプリケーションの詳細を含む例示的なシステムのブロック図を示す。図１Ｃに一般的に示されるシステムは、テスタ１５０、トリムアプリケーション１５２、トリムファイル１５４及びレーザドリル１５６を含む。トリムアプリケーション１５２は、抵抗値、区分モジュール１６０、割り当てモジュール１６２、及び割り当てファイル１６４を含む。割り当てファイル１６４は、ビン１６８、１７０、１７２、１７４といったビン１６６と、トリムファイル指定１７８、１８０、１８２及び１８４といったトリムファイル指定とを含む。トリムファイル１５４は、１８６、１８８、及び１９０といったファイルを含む。各々のファイルは、例示的なパラメータ１９４、１９６、１９８を含むパラメータ１９２のようなパラメータを含む。
【００１６】
トリムアプリケーション１５２は、テスタ１５０からの入力を受け取り、割り当て情報をレーザドリル１５６に与えるように構成される。レーザドリル１５６は、さらに、トリムファイル１５４も受け取る。トリムアプリケーション１５２は、試験されたそれぞれのレジスタについての抵抗値１５８をテスタ１５４から受け取る。トリムアプリケーション１５２の抵抗値１５８は、区分モジュール１６０に与えられ、この結果が割り当てモジュール１６２に与えられる。割り当てモジュール１６２は、割り当てファイル１６４を出力する。レジスタは、抵抗値に基づいて種々のビンに区分される。次いで、割り当てモジュール１６２によって、異なるトリムファイルがそれぞれのビンに割り当てられて、ビン１６６とそれぞれのトリムファイル指定１７６との間の割り当て１６５を含むファイルが作成される。割り当てファイル１６４及びトリムファイル１５４は、レーザドリル１５６にアップロードされて、該レーザドリルは、割り当てられたファイル及び割り当てられたトリムファイルに基づいて、それぞれのレジスタ上でドリル作動を行う。
【００１７】
図２Ａを参照すると、本発明の一実施形態によるトリムアプリケーションの例示的なトリム工具割り当てインターフェースが、全体を２００により示されている。例示的なインターフェースは、ユーザが迅速にスクリーン印刷及びレーザトリミングの工程制御の両方を視認することを可能にするグラフ表示の情報及び統計情報を与えることが意図される。図２Ａの例示的なインターフェースは、スクリーン印刷後の回路画像に対する１２００レジスタ試験の基板層の例示的なデータを表示する。区分された抵抗データは、画像２１０及び抵抗ビン２２０によって数値により表示される。本例においては、ビンの解像度は０．０５オームであり、０．１５オームの開始チャネル及び１．１５オームの終了チャネルを有する。通過／失敗の結果は、一般に２３０で示されるように、ディスプレイの左上の角において平均値（Ａ）及び分布（Ｄ）の両方が画像により表示され、コア当たりの全体の通過は、２４０において計算され表示される。さらに、レジスタコアの上方及び下方許容値が、一般に２９０で示される上方及び下方のラインにより示される。
【００１８】
ユーザは、ディスプレイの底部にあるコマンドボタン及び数値入力部を用いて、アプリケーションを制御する。コア当たりの画像数、及び画像当たりのレジスタ数は、最初に、一般に２５０で示されるディスプレイの底部において、トリムアプリケーションの中に入力される。ユーザは、次いで、ロードボタン２５１、２５２を用いて、データをトリムアプリケーションの中にロードすることができる。第１の試験ボタン２５５を押すことにより、ユーザは、第１のロードボタン２５１の上に示されるファイルに格納されたデータを区分して表示することができる（スクリーン印刷後に集められたデータに対応することができる）。逆に、第２の試験ボタン２６０を押すことにより、ユーザは、第２のロードボタン２５２の上に示されるファイルに格納されたデータを区分して表示することができる（レーザトリミング後に集められたデータに対応することができる）。このようにして、ユーザは、スクリーン印刷工程制御とレーザトリミング工程制御との間の調査を迅速に切り換えることができる。
【００１９】
区分Ｂボタン２７０は、第１及び第２の試験ボタン２５１、２５２の機能を行うのに加えて、レジスタをそれらの割り当てられたビンの中に区分して、レーザドリルファイルを各々のビンに割り当てる。抵抗ビンの割り当てに対するレーザドリルファイル番号は、一般に２８５により示されるインターフェースの上部におけるグレイの部分に表示される。前述のように、トリムアプリケーションは、割り当てられたビン内のレジスタの量に基づいてレーザドリルファイルを割り当てるため、目標抵抗仕様と合致するように変更しなければならない。例えば、図２Ａに示されるように、レーザドリルファイル＃３５は、０．７０の目標値に対して、ビン０．３０内のレジスタに対する抵抗値において比較的大きい変化をもたらすように構成される。逆に、レーザドリルファイル＃１０は、０．７０の目標値に対して、ビン０．６５内のレジスタに対する抵抗値において比較的小さい段階的な変化をもたらす。
【００２０】
各々のレーザドリルファイルは、Ｈｉｔａｃｈｉ  ＮＬＣ−１Ｂ２１Ｅ−１０Ｃ  ＣＯ2レーザドリルのようなレーザドリルを制御するためのパラメータを含み、予測的なトリミング設定にしたがって、割り当てられたビン内のレジスタの平面状トリミングを行う。例えば、環状レジスタにおいては、抵抗値（Ｒ）は、環状リング内径（ｄ1）及び外径（ｄ2）、抵抗体厚（Ｔ）及び抵抗体の抵抗率（ρ）を用いて、方程式（１）により表わされる。
2011054976.tif 000003
係数Ｋは、製造に起因する抵抗の減少を考慮する（例えば、印刷、積層、及び熱のサイクル）。方程式（２）は、方程式（１）のパラメータに対する環状レジスタの抵抗許容差の一次変化を表わす。
2011054976.tif 000004
方程式（２）は、環状レジスタの厚さ又は設計の変化は、環状設計においては１より小さい自然対数の係数で乗じられることを示す。方程式（２）によって表わされる構成を用いることにより、回路基板の製造業者は、平面状の様態により環状レジスタを予測的にトリムするレーザドリルファイルを生成して、レジスタの厚さにおいて制御された段階的な変化を与えることができる。この方法により、小さな段階的な抵抗値の変化及び大きな抵抗値の変化の両方を達成することができる。次いで、トリムアプリケーションは、各々のレーザドリルファイルに関連する抵抗値の予測される変化を用いて、適当なレーザドリルファイルを適当な抵抗ビン内のレジスタに対して割り当てることができる。
【００２１】
本発明は、どのような特定の受動素子の形状にも、このような受動素子を製造する方法にも限定されるものではない。図示される環状レジスタのレーザトリミング技術は、１つの素子の種類の例である。本発明の精神は、他の受動素子、及びスクリーンされた印刷抵抗材料以外の材料に適用することができる。
【００２２】
本発明の特定の例示的な実施形態によれば、各々のレーザドリルファイルはレーザドリルを制御して、環状レジスタ内に平らなトリム溝を形成する。図３に示されるように、例示的なレーザドリルファイルは、レーザビームのスポットサイズ、パルス持続時間、孔、エネルギ、角度、ステップサイズ、重なり係数、及び環状レジスタの周りの回転数といったパラメータを含み、レーザドリルが環状レジスタ上にドリルパターンを行って、平らなトリム溝を形成するようにすることができる。例えば、幾つかの実施形態は、レーザドリルが、環状レジスタの一部の上に、所定の孔直径（ｄa）を有するパルスを生成するようにし、次いで、該レーザドリルを移動させて、該環状レジスタの別の部分の上に別のパルスを生成するようにすることができる。この工程は、レーザドリルが、環状レジスタ内に平らなトリム溝を切り込むまで繰り返すことができる。本例の場合におけるように、平らな溝の幅は、図３に示されるようにｄ3と等しい。
【００２３】
本発明の他の実施形態においては、レーザドリルが環状レジスタの周りで１つの回転を完了すると、レーザドリルファイルは、該レーザドリルを所定の量だけずらして、より均一な側壁を有する平らな溝を形成するためにパターンを繰り返すことができる。別の実施形態は、比較的大きな抵抗値の変化をもたらすために１つ又はそれ以上の回転を比較的高い電力レベルで行い、次いで、電力レベルを減少させて、よりきめ細かい抵抗値の変化をもたらすために、より低い電力設定において１つ又はそれ以上の回転を行うことができる。さらに他の実施形態は、比較的大きいステップサイズを１つ又はそれ以上の回転に用い、より小さいステップサイズを後続の回転に用いることができる。もちろん、他の実施形態は、上記の工程の組み合わせ又は別の制御パラメータの設定を用いて、レーザドリルが環状レジスタ内に平らなトリム溝を形成するようにすることができる。
【００２４】
図２Ａに戻ると、区分Ｂが実行されて、レーザドリルファイルがそれぞれの抵抗ビンに割り当てられた後に、ドリルフォーマットボタン２８０を用いて、レーザドリルにアップロードすることができるフォーマットされたプログラムを生成することができる。このフォーマットされたプログラムは、本質的には、各々のレジスタの位置（ｘ，ｙ座標）を、そのレジスタに関連するレーザドリルファイルの中に組み込んで、次いで、すべてのレジスタのためのレーザドリルファイルを連結させて単一のファイルにする。このようにして、単一のファイルを作成してレーザトリミングを行うことができる。各々の抵抗ビンに関連するレーザドリルファイルに基づいて、レーザドリルに対するフォーマットされたプログラムを自動的に生成することにより、本発明の実施形態によるレーザトリミングは、困難で時間がかかることが多い、レーザトリミング設定を回路基板層上の各々の個々のレジスタに割り当てる工程を避けることができる。さらに、以下に述べられるように、レーザトリミング工程は、測定された性能に基づいて、個々のビンに関連するレーザトリムファイルを修正することにより容易に調整して、該レーザトリミング工程を微調整することができる。
【００２５】
図２Ｂを参照すると、本発明の実施形態によるレーザトリミングを行った後のトリム工具割り当てインターフェースの例示的な出力が示されている。図２Ａに関して上述されたように、ユーザは、第２のロードボタン２５１を押して、データを格納するファイル名を入れることにより、レーザトリミング後データをロードすることができる。レーザトリミング後データは、次いで、第２の試験ボタン２６０を押すことにより視認することができる。図２Ａ及び図２Ｂを比較すると、レーザトリミング後のすべての画像に対する抵抗値は、レーザトリミング前の抵抗値より、目標許容差にはるかに近い。さらに、本例における６つの画像すべては、通過パラメータ２４０により示されるように、レーザトリミング後に、適用可能な受け入れ基準に合格した。
【００２６】
さらにレーザトリミング工程を改善するために、図２Ｂの例示的なインターフェースは、さらに、個々のレーザドリルファイルの性能を監視し調整するための工具を含む。レーザドリルファイル番号をボックス２９２に入れて、工具分散ボタン２９３を押すことにより、ユーザは、ボックス２９５において、その特定のレーザドリルファイル番号を用いてトリムされたレジスタの抵抗値の分布を視認することができる。この情報を用いて、例えば、電力レベル、ステップサイズ、回転数その他の設定パラメータを調整することにより、レーザドリルファイルを調整することができる。
【００２７】
図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、本発明の実施形態により行われた工程によって達成された例示的な収率が示されている。両方の表において、本発明の実施形態により、第１の試験は、スクリーン印刷後の抵抗結果を与え、第２の試験は、レーザトリミング後の抵抗結果を与える。収率の列は、列に上に挙げられた公称平均に対する通過／失敗結果を与える。最初の２つの試験における０．７０オームから最終試験における０．６０オームへの公称変化の理由は、積層工程における抵抗材料の反応と関係がある。図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、コアは、スクリーン印刷工程のみを用いたときは非常に低い収率を経験した。しかし、本発明の実施形態によるレーザトリミングを受けた後、収率は、それぞれ９６％及び８７％まで増加した。
【００２８】
図５は、本発明の実施形態により行われた工程によって達成された層状回路基板の例示的な収率を示す。図５に示される表は、図４Ａ及び図４Ｂに示されるレジスタのコア層の結果を組み合わせた後の結果を示す。図５の多層印刷回路基板は、２つの埋め込みコア層を含むため、２つの層の個々の収率は、最良の全体収率を達成するように最適化されなければならない。図５に示されるように、個々の画像に対する最終試験後の８５％の収率により示されるように、積層後の収率損失は、非常に小さいものであった。これらの結果は、典型的には、多層印刷回路基板、及び多チップモジュール、ハイブリッド回路及びチップパッケージといった他の回路プラットフォームにおける埋め込み受動素子により経験される著しく低い収率を克服する際に、本発明の実施形態を用いる利点を示す。
【００２９】
本発明は、例示的な実施形態を参照して述べられたが、当業者であれば、本発明は、開示された又は図示された実施形態に限定されるものではなく、逆に、幾多の他の修正、置換、変形態様、及び特許請求の精神及び範囲内に含まれる幅広い等価な構成をカバーすることが意図されることが容易に分かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１Ａ】本発明の原理を有利に実施することができる例示的なシステムのブロック図を示す。
【図１Ｂ】例示的なシステム及び本発明の一実施形態によるフロー図を示す。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態によるトリムアプリケーションの詳細を含む例示的なシステムのブロック図を示す。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による例示的なトリム工具割り当てインターフェースを示す。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態によるレーザトリミングを行った後のトリム工具割り当てインターフェースの例示的な出力を示す。
【図３】本発明の一実施形態による環状レジスタの平面状のトリミングを行うための例示的なレーザトリミングパターンを示す。
【図４Ａ】本発明の実施形態により行われた工程によって達成された例示的な収率を示す。
【図４Ｂ】本発明の実施形態により行われた工程によって達成された例示的な収率を示す。
【図５】本発明の実施形態により行われた工程によって達成された層状回路基板の例示的な収率を示す。
【図１Ａ】
2011054976.tif 000005
【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
2011054976.tif 000009
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年11月5日(2010.11.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レジスタをレーザトリミングする方法であって、
回路基板層上の一連のレジスタの各レジスタについての抵抗値を測定し、
測定された抵抗値及び各レジスタに関連する目標抵抗値に基づいて、前記レジスタを１つ又はそれ以上のビンに区分し、
各々が各レジスタをそれぞれの目標値に合致させるようにするためのレーザドリルに対する一連の設定パラメータを定義するレーザトリムファイルを、予測的なトリム設定に基づいて、各々のビンに割り当て、
前記ビンに割り当てられたレーザトリムファイルにしたがって、前記レーザドリルを用いて、各々のビン内のレジスタをトリムする、
ことからなり、
前記レーザトリムファイルが、さらに、該レジスタ内に平らな溝を形成するためのドリルパターンを該レジスタ上に定義するものである、
ことを特徴とする方法。
【外国語明細書】
2011054976000001.pdf