DE1913677A1

DE1913677A1 - Device for controlling the width of slots

Info

Publication number: DE1913677A1
Application number: DE19691913677
Authority: DE
Inventors: Rauscher Dipl-Phys Gerhard
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-03-18
Filing date: 1969-03-18
Publication date: 1970-10-01

Description

Vorrichtung zur Kontrolle der Breite von Schlitzen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kontrolle der Breite von, insbesondere mit Hilfe eines Laser-Strahls gefrästen, Schlitzen.Apparatus for controlling the width of slots The present The invention relates to a device for controlling the width of, in particular with Using a laser beam milled, slitting.

Schichtwiderstände, z.B. Kohle- oder Metallwidorstände werden zur Erhöhung ihres Widerstandswertes gewendelt.Sheet resistors, e.g. carbon or metal resistors, are used for Increase in their resistance value coiled.

Es hat sich als besonders vorteilhaft verwiesen, die lfendelung mit Hilfe eines Laser-Strahls herzustellen. Die Breite der Wendelschlitze muß hierbei im Rahmen vorgeschriebener Grenzen konstant gehalten werden, da sonst die Widerstandsstegbreite sich entsprechend ändert und Engstellen in der Widerstandsschicht auftreten, die zu Stromdichteerhöhungen führen und in der Folge diese Bauelemente vorzeitig ausfallen.It has proven to be particularly advantageous to float with Using a laser beam to manufacture. The width of the spiral slots must be be kept constant within the framework of the prescribed limits, otherwise the resistance web width changes accordingly and bottlenecks occur in the resistance layer that lead to increases in current density and as a result these components fail prematurely.

Zu Schwankungen in der Breite der hergestellten Wendelschlitze kann es insbesondere bei der Wendelung von zylindrischen Schichtwiderständen kommen. Solche Widerstände werden zum Zweck der Wendelung um ihre Längsachse gedreht und gleichzeitig in Längsrichtung verschoben. Erfolgt die Rotation des Widerstandskörpers nicht exakt um die Längsachse, sondern um eine exzentrisch sitzende Achse, weist also die Drehbewegung einen gewissen Schlag auf, so ändert sich der Abstand zwischen der Oberfläche des Widerstandselementes und des Lasers periodisch während des Wendelsorgana. Ist diese Änderung größer als die Tiefenschärfe deg Xaacr-Objektivs, so treten beim Wendeln periodische knßerungen der gefrästen Schlitzbreite auf mit der Folge, daß die so gewendelten Widerstände vorzeitig ausfallen. Diese geringe Betrabsdau2rerwartung der so hergestellten lJiderstandselemente läßt sich durch eine Widerstandsmessung wider durch eine andere leicht durchzuführende elektrische Messung nicht nachweisen. Es soll daher ein Verfahren gefunden werden mit dem es möglich ist, solche WiderstAnde auszusortieren.There may be fluctuations in the width of the helical slots produced this occurs in particular with the coiling of cylindrical sheet resistors. Such resistors are rotated around their longitudinal axis for the purpose of turning and at the same time shifted in the longitudinal direction. The resistance body rotates not exactly around the longitudinal axis, but around an eccentrically seated axis so the rotary motion has a certain impact, so the distance between changes the surface of the resistance element and the laser periodically during the filament organ. If this change is greater than the depth of field of the Xaacr lens, then occur at Spiral periodic reductions in the milled slot width on with the result that the coiled resistors fail prematurely. This low The expected duration of operation of the resistance elements produced in this way can be passed a resistance measurement is reflected by another easy-to-perform electrical one Do not prove measurement. A method should therefore be found with which it it is possible to sort out such resistances.

In ähnlicher Weise kann bei der Herstellung von Schlitzen, beispielsweise in auf einem Träger aufgebrachten Schichten, z.B. einer Dickfilmschaltung die Notwendigkeit zur Kontrolle der Schlitzbreite auftreten.Similarly, in the production of slots, for example in layers applied to a carrier, e.g. a thick film circuit occur to control the slot width.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, die es in einfacher Weise ermöglicht, die Breite von Schlitzen zu kontrollieren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine den Schlitz beleuchtende Lichtquelle und einen Lichtmeßfühler, der das reflektierte Licht aufnimmt und ein der Schlitzbreite proportionales Ausgangssignal erzeugt.The present invention is therefore based on the object of a Specify device that allows in a simple manner the width of slots to control. According to the invention, this object is achieved by the slot illuminating light source and a light sensor that picks up the reflected light and generates an output signal proportional to the slot width.

Dieses Ausgangssignal kann vorteilhafterweise mit einer Sortiervorrichtung verbunden werden, die in Abhängigkeit von dem Ausgangs signal des Lichtmeßfühlers Teile mit einer Schlitzbreite, die außerhalb vorgeschriebener Grenzen liegen, aussortiert.This output signal can advantageously with a sorting device are connected, depending on the output signal of the light sensor Parts with a slot width that are outside the prescribed limits are rejected.

Man kann aber auch eine Regelvorrichtung vorsehen, die das von dem Lichtmeßfühler ausgesandte Ausgangssignal aufnimmt und in Abhängigkeit hiervon einen zur Herstellung der gemessenen Schlitze verwendeten Lasem/im Sinnc einer gewünschten Schlitzbreite steuert.But you can also provide a control device that of the Light sensor picks up emitted output signal and, depending on this, a Lasem used to produce the measured slits / in the sense of a desired one Slot width controls.

Vorteilhafterweise verwendet man als Lichtquelle einen Gas-Laser, der ein scharf begrenztes Lichtbündel, dessen Durchmesser ctstas größer als die maximale Schlitzbreite ist, erzeugt. Erfolgt die genannte Kontrolle in seinem Arbeitsgang mit der Herstellung der Schlitze durch einen Laser-Strahl, so verwendet man zweckmäßigerweise als Lichtquelle fUr die Kontrollvorrichtung einen Laser anderer Wellenllinge als für die Bearbeitung. Wird beispielsweise für den Bearbeitungsvorgang ein Kohlendioxyd-Laser verwendet, so kann man beispielsweise als Lichtquelle für den Kontreilvorgang einen Helium-Neon-Laser verwenden.A gas laser is advantageously used as the light source, of a sharply delimited beam of light whose diameter ctstas greater than that maximum slot width is generated. The above-mentioned control is carried out in the course of his work with the production of the slots by a laser beam, it is convenient to use as a light source for the control device a laser of other wavelengths than for editing. For example, a carbon dioxide laser is used for the machining process used, so you can for example as a light source for the Kontreilvorgang one Use a helium-neon laser.

Es ist auch vorteilhaft, den beleuchteten Schlitz durch ein Objektiv auf den LichtmeßfUhler abzubilden. In diesem Pall kann unter Umständen auf die Verwendung eines scharf begrenzten Lichtstrahls, insbesondere eises Laser-Strahls, als Lichtquelle verzichtet werden. Man kann ggf.It is also beneficial to use the lighted slot through a lens to map on the LichtmeßfUhler. In this Pall may be due to the use a sharply delimited light beam, in particular an ice laser beam, as the light source be waived. One can possibly

dann auch die weiterc Umgebung des zu kontrollierenden Schlitzes beleuchten.then also illuminate the wider area around the slit to be checked.

Im folgenden wird ein Ausführungsbcispicl der Erfindung anhand der Figur erläutert.In the following, an embodiment of the invention is based on the Figure explained.

In der Figur zeigt 1 ein Schichtwiderstandselement, in das Wcndelschlitze 2 eingefräst sind. Zur-Kontrolle der Breite der Schlitze 2 werden die Schlitze von einem Helium-Neon-Laser 3 beleuchtet und zwar mit Hilfe eines scharf gebündelten Laser-Strahls, der nur wenig über die Schlitzbreite hinausgeht. Das reflektierte Licht wird von einem Objektiv 3 auf ein Fotoclement 4 geleitet, das ein Ausgangssignal erzeugt, das einer Sortiervorrichtung 5 zugeleitet wird. Die Lichtreflexion ist innerhalb des Schlitzes, in dem die freigelegte helle Keramik hervortritt stärker als außerhalb der Schlitze, wo das Licht auf die dunklere Widerstandsschicht tifft. Auf diese Weise ist die reflektierte Lichtmenge proportional der Breite der erzeugten Schlitze 2. Demgemäß wird in dem Fotoelement 4 ein Ausgangssignal erzeugt, das der Schlitzbreite proportional ist. Man kann daher mit H;1-fe der Sortiervorrichtung 5 unter Vorgabe bestimmmter Grenzen solche Widerstandselemente, die außerhalb vorgeschriebener Grenzen liegen, aussortieren.In the figure, 1 shows a sheet resistance element in the spiral slots 2 are milled. To control the width of the slots 2, the slots from a helium-neon laser 3 illuminated with the help of a sharply focused Laser beam that goes only a little beyond the width of the slot. That reflected Light is directed from an objective 3 onto a photo element 4, which has an output signal generated, which is fed to a sorting device 5. The light reflection is within the slot in which the exposed light ceramic emerges stronger than outside the slots where the light hits the darker resistive layer. In this way the amount of light reflected is proportional to the Width of the generated slits 2. Accordingly, in the photo element 4, an output signal becomes generated that is proportional to the slot width. One can therefore use H; 1-fe of the sorting device 5 under specification of certain limits such resistance elements that are outside of the prescribed Limits lie, sort out.

1 Figur 6 Patentansprüche1 Figure 6 claims

Claims

P a t e n t a n 9 p r u c h e device for checking the width of slots, especially those milled with the aid of a laser beam It shows a light source illuminating the slit and a light sensor, which picks up the reflected light and an output signal proportional to the slit width generated.

2. Apparatus according to claim 1, g e k e n n -z e i c h n e t through a sorting device, which depends on the output signal of the light sensor Parts with a slot width that is outside the prescribed limits are rejected.

3. Apparatus according to claim 1, g e k e n n -z e i c h n e t through a control device that controls the output signal sent by the light sensor receives and, depending on this, one for producing the measured slots used laser controls in the sense of a zmnschten slot width.

40 Device according to one or more of claims 1 to 3, characterized it is noted that the light source is a gas laser, preferably one not used to make the slits, the wavelength that is not used a sharply defined light beam, the diameter of which is slightly larger than the maximum Slot width is generated.

5. Device according to one or more of claims 1 to 4, characterized It is not noted that the illuminated slit through a lens is on the light sensor is mapped.

6. Device according to one or more of claims 1 to 5, g e it is not possible to use it to monitor the width of the slot the winding of sheet resistors.