549_Sovremennye_problemy_telekommunikatsij_

Рисунок 1 - Наноразмерные частицы железа, капсулированные в графитовые оболочки

Рисунок 2 - Микрофотография продуктов вакуумного отжига механокомпозитов системы Ni – C

Использование наноразмерных металлических частиц в качестве еще одного компонента радиопоглощающего материала связано с определенными трудностями. Большинство материалов на основе металлосодержащих наночастиц термодинамически нестабильно. Хорошо известно, что основная сложность получения наноразмерных частиц любых металлов связана с их пирофорностью. При извлечении образцов из реактора с защитной атмосферой на воздух они загораются. Кроме того, для реализации механизмов постепенного затухания электромагнитной волны нужно чтобы каждая наночастица не теряла своей индивидуальности, т е., нужно избежать большой агломерации наночастиц в создаваемом радиопоглощающем материале.

Разработанный нами метод получения отдельных наночастиц никеля, железа, кобальта и/или их сплавов, капсулированных в графитовые оболочки, основан на механической активации смесей промышленных порошков металлов с углеродом в виде сажи в энергонапряженной планетарной шаровой мельнице в атмосфере аргона. В результате такой обработки образуются механокомпозиты, состоящие из пересыщенных твердых растворов углерода в металле. Последующий низкотемпературный отжиг (ниже 1000°С) этих механокомпозитов в защитной атмосфере или в вакууме, приводит к распаду твердых растворов. В результате получаются наноразмерные частицы металлов, каждая из которых покрыта графитовой обо-

412

лочкой луковичной структуры. Благодаря этой оболочке образцы не окисляются кислородом воздуха на протяжении нескольких лет. В качестве примера, на рис. 1 приведены микрофотографии наноразмерных частиц никеля и железа в лукообразном графите, полученные на просвечивающем электронном микроскопе.

Исследование характеристик взаимодействия полученных образцов, содержащих наноразмерные частица железа и никеля, с ЭМИ диапазона 3 - 4 ГГц показали, что ослабление составляет 40 дБ.

Литература

1.А.Н. Игнатов, М.А. Корчагин, И.В. Решетнёва. «Наноструктурные радиопоглощающие материалы и их применение». // Инфосфера. 2012. N56. С.50-51

2.А.В.Гусинский, О.В.Руховец, С.А.Максименко и др. «Диэлектрические свойства углерода луковичной структуры в микроволновом частотном диапазоне». // В кн. Материалы Первой международной конференции «Ннаноструктурные материалы - 2008: Беларусь - Россия - Украина», Минск: Беларусская наука, 2008, 765 с.

3.O.Shenderova, T.Tyler, G.Cunningham et all. «Nanodiamond and onion-like carbon polymer nanocomposites». // Diamond and Related Materials, Vol. 16, 2007, 1213-1217 p..

Игнатов Александр Николаевич

к.т.н., профессор кафедры технической электроники СибГУТИ (630102, Новосибирск, ул.

Кирова, 86), тел. (383) 2-698-255, e-mail: te.sibsutis@gmail.com

Корчагин М.А.

ВНС ИХТТМ СО РАН, ДХН, НОЦ нанотехнологии и наноматериалы в электрорнике, профессор кафедры технической электроники СибГУТИ (630102, Новосибирск, ул. Кирова, 86), тел. (383) 2-698-255, e-mail: te.sibsutis@gmail.com

Research radioabsorbing properties of the composite Nanophase Materials

A.N.Ignatov, M.A.Korchagin

This work is devoted to consideration of radar absorbing properties of nanoscale structures: carbon onion structures and metallic nanoparticles.

The results of studies of samples containing nano-sized particles of iron and Nickel when exposed to electromagnetic radiation of the microwave.

Keywords: иnanostructuring material, graphit encapsulated metal, mechanical activation

413

Гапчук Иван Михайлович

Аспирант кафедры систем автоматизированного проектирования (САПР) Сибирского

государственного университета телекоммуникаций и информатики (СибГУТИ), e-mail: bigbrathers@mail.ru

Сергеева Мария Владимировна

Аспирант кафедры систем автоматизированного проектирования (САПР)Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики (СибГУТИ).

Гамалеев Николай Николаевич

Студент гр. РИ-17 СибГУТИ.

Development of a computer system of communication of people with disabilities

I. Gapchuk, M. Sergeeva, N. Gamaleev

We solve the problem automate and simplify the process of communication between people with disabilities. A practical example The process of computer-aided design of specialized hardware and software system. It is shown that a rational and modern programming and modern complex will maximize reach task.

Keywords: computer-aided design, programming, people with disabilities, kinect, C#.

416

Методика проведения испытаний для интегральных микросхем преобразователя напряжения с целью обнаружения скрытых дефектов

В. Р. Губкина, А. В. Глухов, Л. Ю. Рогулин

В данной статье представлена разработанная методика проведения испытаний с наиболее оптимальным выбором контролируемых параметров для выявления скрытых дефектов непосредственно в процессе производства интегральной микросхемы на базе приборно- технологического моделирования.

Проведенные испытания интегральной микросхемы преобразователя напряжения, показали, что в выборке из 30 шт.микросхем и работе в течение 3 000 ч. При температуре окружающей среды 850С отказов не было.

Разработанная методика проведения испытаний позволяет решить проблему реального производства – сохранение высокого процента выхода годной продукции при уменьшении топологических размеров и повышении сложности изделий, а также сократить время на запуск в производство за счѐт предварительной отладки и оптимизации технологических процессов и конструкции.

Ключевые слова: топология, преобразователь напряжения, ИМС, тестирование.

1. Введение

Из-за большого числа элементов конструкции интегральных микросхем (ИМС), а также большого количества параметров и критериев, контроль качества становится трудной, длительной и затратной задачей. И в связи с этим требуется правильная установка норм на параметры.

Конечно при разработке конструкции ИМС преобразователей постоянного напряжения (ППН) применялись исключительно надѐжные и проверенные в других устройствах схемотехнические решения, однако качество выпускаемых устройств определяется ещѐ и тем объѐмом испытаний, которым они подвергаются в процессе изготовления. Измерение основных электрических параметров проводится при приѐмке и поставке ИМС ППН. Но как показывает практика этого недостаточно – поскольку измерением только данных параметров невозможно отбраковать потенциально ненадѐжные приборы, так как высокая жизнеспособность, заложенная в конструкции, позволит прибору с периодически возникающими неисправностями ещѐ долго сохранять свою работоспособность. Поэтому при производстве ИМС ППН на этапе технологических операций система контролируемых параметров расширена рядом дополнительных измерений. Перечень измеряемых параметров определяется в зависимости от разбраковки пластин и разбраковки корпусных приборов в отделе технического контроля

(ОТК).

2. Постановка задачи

Целью данной статьи является представление разработанной методики проведения испытаний с оптимальным набором контролируемых параметров для выявления скрытых дефектов в процессе производства с целью повышения качества и надѐжности выпускаемых ИМС ППН.

417

На каждом этапе производства выбирается определѐнный перечень параметров из условий длительности измерений и их необходимости. К примеру, параметр «Сопротивление резистора обратной связи» (табл. 1) является актуальным только при проведении первого измерения прибора (ещѐ в пластине). Измерение этого параметра помогает выявить возможные скрытые дефекты, а значит точность формирования всех внутренних аналоговых напряжений. Такой параметр, как «Напряжение внутреннего стабилизатора» и «Ток потребления от внутреннего стабилизатора», обеспечивают стабильность работы ИМС ППН во время эксплуатации.Измерение тока потребления различных функциональных блоков, таких как, «Ток потребления цифровой части», «Ток потребления аналоговой части», «Ток потребления высоковольтной части» и «Ток потребления вывода VB» позволяет оценить не только уровень потребляемого тока, но и надѐжность аналоговых, цифровых элементов и преобразователей уровня.

Таблица 1. Последовательность измерения параметров

Для снижения стоимости ИМС ППН с сохранением качества необходимо не только уменьшение перечня измеряемых параметров, но и уменьшение числа «загрузок» прибора в измерительное оборудование вместо сокращения времени контрольно-отборочного тестирования ИМС. Помимо традиционных параметров, использующихся при тестировании монолитных схем таких, как «Входной ток высокого и низкого уровня», «Ток утечки выхода» или «Сопротивление силового ключа», имеется множество параметров, измерение которых требует внешних подключений, что является особенностью тестирования ИМС ППН. К таким параметрам можно отнести, например, измерение «Выходного напряжения источника», ко-

418

торое невозможно без подключения индуктивности. Обычно для измерения такого разнообразия параметров использовалось несколько измерительных устройств: для стандартных параметров − типовые измерительные комплексы, для нестандартных разрабатывалось автоматизированное рабочее место (АРМ). Такой подход к организации измерительных процессов однозначно повышает стоимость ИМС ППН в серийном производстве.

3. Теория

Разработанная методика основывается на проведении испытаний при помощи единого измерительного комплекса, где используются существующие стандартные приборы и методы выполнения измерений посредством объединения их в одном устройстве. В качестве базовой автоматизированной измерительной системы используется АИС «Измир» с внешним источником напряжения «АКИП-1114», который является одноканальным линейным источником питания постоянного тока и обеспечивает подачу на ИМС ППН входного напряжения в диапазоне от 18 до 36 В. Подключение АКИП к источнику «виртуального нуля» тестера невозможно из-за особой конструкции данного источника, поэтому, для применения его выделен один из пяти программируемых источников тестера. Временные диаграммы при включении и выключении выхода АКИП приведены на рис. 1.

(а)

(б)

Рис.1. Временные диаграммы при включении (а) и выключении (б) выхода АКИП

Анализ времени включения и выключения выхода АКИП показал, что необходимо управление АКИП-ом выделенным программируемым источником PMU5 тестера в диапазоне от -16 В до 16 В при постоянно включѐнном выходе АКИП (фронт или срез изменения выходного напряжения PMU составляет около 0.8…1.0 mS).

Поэтому, была предложена схема управления (PMU5 – выделенный ресурс тестера). В источнике АКИП помимо команд прямого программирования выходного напряжения и тока может быть применѐн режим работы со списком файлов file-list (MODE:LIST).

В режиме MODE:LIST исследован запуск АКИП по сигналу EXT. Особенностью является то, что при этом земля GND для запуска соединена с силовым минусом АКИП.Такой ре-

419

жим запуска выхода АКИП целесообразно применять при проведении измерений на соответствие электрических параметров требованиям нормативных документов. Существенным недостатком этого режима является необходимость загрузки профиля (около 1,5 с) при каждом новом измерении ИМС. Кроме внешнего источника для «не типовых» параметров потребовалось подключение ряда элементов. В АИС «Измир» предусмотрены реле дополнительных «нагрузочных» элементов. Схема устройства с дополнительными элементами (оснастки) представлена на рис. 2. Дополнительная оснастка монтируется в отдельном корпусе, который через основной разъѐм подключается к стандартным цепям измерителя.

Рис. 2. Схема дополнительной оснастки

4. Результаты эксперимента

Чтобы оценить достаточность ресурсов автоматизированной измерительной системы АИС «Измир» разработаны тестовые таблицы, которые позволят повысить надѐжность и качество изготовления ИМС ППН. Тесты программируются и используются при подготовке технического задания. В качестве примера в табл. 2 приведѐн исходный текст для проведения измерений выходного напряжения и сопротивления силового ключа в открытом состоянии, соответственно.

Таблица 2. Тестовая таблица измерения выходного напряжения источника 1 U01 и источника 2 U02