DE3813627C2

DE3813627C2 - Verfahren zum Funktionsabgleich einer elektronischen Schaltung

Info

Publication number: DE3813627C2
Application number: DE19883813627
Authority: DE
Inventors: Lothar Dr Schmidt; Ulrich Dr Goebel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1988-04-22
Filing date: 1988-04-22
Publication date: 1997-03-27
Anticipated expiration: 2008-04-23
Also published as: DE3813627A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Funktionsabgleich einer el ektronischen Schaltung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Aus der US-PS 41 34 808 ist bereits ein Verfahren dieser Art bekannt, bei dem der Abgleichwiderstand ein Dünnschichtwiderstandselement ist und die Veränderung des Widerstandswertes des Dünnschichtwider standselements in einer Veränderung der Leitfähigkeit der das Dünn schichtwiderstandselement bildenden Stoffe besteht, die durch anodische Oxidation dieser Stoffe mit Hilfe eines elektrischen Stroms bewirkt wird, der durch das Dünnschichtwiderstandselement während des Abgleichvorgangs geschickt wird. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß der zur anodischen Oxidation der genannten Stoffe dienende Strom beim Abgleichvorgang sich dem Betriebsstrom der elektronischen Schaltung überlagert und deshalb unterhalb eines bestimmten Wertes gehalten werden muß, damit beim Funktionsabgleich die gemessene Funktion der elektronischen Schaltung nicht verfälscht wird. Dies hat wiederum zur Folge, daß für den Abgleich der elek tronischen Schaltung nach diesem bekannten Verfahren lange Abgleich zeiten erforderlich sind, die das bekannte Verfahren für eine Mas senfertigung ungeeignet machen.

Aus der US-PS 45 31 111 ist es auch bereits bekannt, den Widerstands wert eines Schichtwiderstandselementes durch Materialabtrag in Form eines Laserschnitts zu vergrößern. Dieser Laserschnitt wird so weit geführt, bis der gewünschte Widerstandswert des Schichtswiderstands elements beziehungsweise die gewünschte Funktion der mit dem Schichtwiderstandselement verbundenen elektronischen Schaltung er reicht ist. Mit diesem Verfahren würden sich bei einem Funktionsab gleich wesentlich kürzere Abgleichzeiten erzielen lassen als mit Hilfe des in der US-PS 41 34 808 beschriebenen Verfahrens, wenn nicht die Meß- und Abgleichsysteme, die bei einem Funktionsabgleich anzu wenden sind, eine gewisse Totzeit zwischen dem Erreichen des ge wünschten Toleranzbereichs der gemessenen Funktion und der Beendi gung des Materialabtrags beinhalten würden, die sich beim Abgleich vorgang um so mehr störend bemerkbar macht, je rascher der Abgleich vollzogen wird.

Aus der DE 27 02 207 C2 ist bereits ein Verfahren zum Abgleich einer elektronischen Schaltung bekannt, bei dem die Funktion eines Abgleichwiderstands gemessen und durch Materialertrag so lange verändert wird, bei die gemessene Funktion im gewünschten Toleranzbereich liegt. Dabei wird zunächst mit einer höheren Abgleichsgeschwindigkeit und daran anschließend in einem zweiten Verfahrensschritt mit niedrigerer Geschwindigkeit abgeglichen.

Aus dem Ceramic Industry Magazine, August 1973, Seite 16, ist es bereits bekannt, elektrische Widerstände in einem zweistufigen Verfahren mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten abzugleichen.

Aus der DE 32 28 665 A1 ist bereits bekannt, eine elektrische Schaltung zu verstimmen um so Informationen über den Betriebszustand der Schaltung zu erhalten.

Aus einem Artikel in Solid State Technology, November 1971, Seiten 46 bis 49 ist bereits das Problem der Übertrimmung von Widerständen bekannt.

Die Verwendung von Komparatoren bei der Auswertung eines Funktionsabgleichs einer elektronischen Schaltung sind bereits aus der DD 22 15 89 A1 und der DE 31 44 252 A1 bekannt.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein rascher Ab gleich ermöglicht wird, ohne daß dabei die unvermeidliche Totzeit der Meß- und Abgleichsysteme sich störend bemerkbar macht. Weitere Vorteile sind durch die Merkmale gemäß den Unteransprüchen 2 bis 7 erreichbar.

Zeichnung

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt eine Anordnung zum Funktionsabgleich einer elektro nischen Schaltung, die aus einem stromdurchflossenen, in Schicht technik ausgebildeten Spannungsteiler besteht.

Beschreibung der Erfindung

In der einzigen Figur besteht die dem Funktionsabgleich zu unter werfende elektronische Schaltung aus der Reihenschaltung zweier Dickschichtwiderstandselemente R1 und R2, die einen Spannungsteiler bilden. Das eine Ende des Spannungsteilers liegt dabei an Masse, während an das andere Ende des Spannungsteilers ein Eingangssignal angelegt ist. Als Funktion der elektronischen Schaltung wird der durch den Stromdurchgang durch den Spannungsteiler R1, R2 bewirkte Spannungsabfall U_R2 am Dickschichtwiderstandselement R2 gemessen, indem dieser Spannungsabfall an den invertierenden Eingang eines Komparators 10 gelegt und in diesem mit einer Referenzspannung U_ref verglichen wird, die am nicht invertierenden Eingang des Kom parators 10 liegt.

Durch das Ausgangssignal U_A des Komparators 10 wird ein Abgleich system 11 gesteuert, welches in Abhängigkeit von diesem Ausgangssig nal am Dickschichtwiderstandselement R2 einen Materialabtrag in Form eines Laserschnitts 12 ausführt, bis der Spannungsabfall U_R2 am Dickschichtwiderstandselement R2 und damit die Summe der Wider standswerte der Dickschichtwiderstandselemente R1 und R2 in einem gewünschten Toleranzbereich liegt. Das Erreichen dieses Toleranzbe reichs wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dadurch angezeigt, daß das Ausgangssignal U_A des Komparators 10 sein Vorzeichen wechselt.

Erfindungsgemäß wird der Abgleich in zwei Verfahrensschritten durch geführt, wobei beim ersten Verfahrensschritt, der einen Grobabgleich darstellt, mit einer höheren und beim zweiten Verfahrensschritt, der einen Feinabgleich darstellt, mit einer niedrigeren Abgleichge schwindigkeit gearbeitet wird, wobei die verschiedenen Abgleichge schwindigkeiten durch verschiedene Vorschubgeschwindigkeiten eines Laserstrahls dargestellt werden.

Erfindungsgemäß wird vor der Einleitung des ersten Verfahrens schritts dem Dickschichtwiderstandselement R1 ein Zusatzwiderstand R3 parallelgeschaltet und unter diesen modifizierten Betriebsbedin gungen der Grobabgleich mit der höheren Materialabtragsgeschwindig keit durchgeführt, bis das Ausgangssignal des Komparators U_A sein Vorzeichen wechselt. Durch die zusätzliche Beschaltung des Span nungsteilers R1, R2 mit dem Widerstand R3 wird dabei verhindert, daß infolge der in dem Meß- und Abgleichsystem enthaltenen Totzeit vom Widerstand R2 zu viel Material abgetragen wird.

Im Anschluß an diesen Grobabgleich wird der Zusatzwiderstand R3 ent fernt. Da der Widerstandswert des Dickschichtwiderstandselements R2 jetzt immer noch zu niederohmig ist, kippt der Komparator 10 beim Entfernen des Zusatzwiderstandes R3 wieder in seine Ausgangslage zu rück.

Jetzt wird der Feinabgleich am Dickschichtwiderstandselement R2 mit der niedrigeren Materialabtragsgeschwindigkeit durchgeführt. Der Laserstrahl wird jetzt mit wesentlich verringerter Vorschubgeschwin digkeit weiter in das Widerstandsmaterial des Widerstandselements R2 hineingetrieben. Sobald das Ausgangssignal U_A des Komparators 10 wieder sein Vorzeichen wechselt, ist der Abgleichvorgang beendet. Jetzt liegt der Spannungsabfall U_R2 und damit die Summe der Wider standswerte der Dickschichtwiderstandselemente R1 und R2 in dem ge wünschten Toleranzbereich.

Claims

1. Verfahren zum Funktionsabgleich einer elektronischen Schaltung mit mindestens einem Abgleichwiderstand (R2) als Schaltungselement, bei dem eine Funktion (U_R2) der elektronischen Schaltung gemessen wird und gleichzeitig der Widerstandswert des Abgleichwiderstands (R2) durch Materialabtrag so lange verändert wird, bis die gemessene Funktion (U_R2) in dem gewünschten Toleranzbereich liegt, wobei der Abgleichvorgang in einem ersten Verfahrensschritt mit höherer Abgleichgeschwindigkeit und in einem sich daran anschließenden zweiten Verfahrensschritt mit niedriger Abgleichgeschwindigkeit durchgeführt wird, wobei die gemessene Funktion (U_R2) der elektronischen Schaltung nach Beendigung des zweiten Verfahrensschritts in dem gewünschten Toleranzbereich liegt, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem ersten Verfahrensschritt die elektronische Schaltung so verstimmt wird, daß ein für die aufgrund der Verstimmung modifizierte Funktion (U_R2) zu großer Materialabtrag, der ein Übertrimmen des Abgleichwiderstandes (R2) hinsichtlich der modifizierten Funktion bedeutet, die nach dem ersten Verfahrensschritt gemessene Funktion (U_R2) der elektronischen unverstimmten Schaltung noch nicht in den gewünschten Toleranzbereich bringt, und daß der zweite Verfahrensschritt bei unverstimmter Schaltung durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gemessene Funktion (U_R2) der elektronischen Schaltung der Spannungsabfall am Abgleichwiderstand (R2) ist.

2. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Span nungsabfall (U_R2) am Abgleichwiderstand (R2) mit Hilfe eines Kom parators (10) gemessen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Komparator (10) den Spannungsabfall (U_R2) mit einer Refe renzspannung (U_ref) vergleicht und daß der Materialabtrag am Ab gleichwiderstand bei beiden Verfahrensschritten jeweils dann beendet wird, wenn das Ausgangssignal (U_A) des Komparators (10) sein Vor zeichen wechselt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver stimmung der elektronischen Schaltung beim ersten Verfahrensschritt durch eine zusätzliche Beschaltung mit mindestens einem elektro nischen Bauelement bewirkt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das mindestens eine elektronische Bauelement ein Widerstand oder ein Kondensator oder eine Induktivität ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abgleichwiderstand (R2) mit einem weiteren Widerstand (R1) einen Spannungsteiler bildet, und daß die Schaltung verstimmt wird indem zum weiteren Widerstand (R1) ein Zusatzwiderstand (R3) parallelgeschaltet wird.