Система контроля и анализа технических свойств интегральных элементов и устройств вычислительной техники по многоуровневой модели информативных параметров 05. 13. 05 Элементы и устройства вычислительной техники и систем управления

Вид материала

Автореферат диссертации

Содержание Заключение по работе Основными научными и практическими результатами работы являются

Подобный материал:

• Разработка методов и алгоритмов функционирования устройств контроля и диагностирования, 217.37kb.
• Международная конференция «Microcad-2011», секция «Информатика и моделирование», 11.06kb.
• Пояснительная записка к курсовому проекту по специальности 230105 Программное обеспечение, 21.23kb.
• Программа дисциплины по кафедре Вычислительной техники периферийные устройства ЭВМ, 277.66kb.
• Рабочая программа для специальности: 220400 Программное обеспечение вычислительной, 133.96kb.
• Программа дисциплины по кафедре Вычислительной техники организация ЭВМ и систем, 403.61kb.
• «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем», 75.83kb.
• Контрольная работа по предмету: Технические средства управления. Тема: Состав и значение, 1075.78kb.
• Программа вступительного экзамена в аспирантуру по специальностям 05. 13. 05 - "Элементы, 88.59kb.
• Задачи дисциплины: -изучение основ вычислительной техники; -изучение принципов построения, 37.44kb.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ПО РАБОТЕ

Выполненная диссертационная работа посвящена актуальной проблеме создания электронных устройств повышенной надежности, одним из аспектов которой, является создание системы контроля качества полупроводниковых элементов и устройств вычислительной техники и систем управления. Задачей указанной системы является неразрушающий контроль и анализ индивидуальных технических свойств ИЭУ, с последующим отбором из них высоконадежных для долговременного безотказного функционирования в специфических

эксплуатационных условиях.

Основными научными и практическими результатами работы являются:

1. Многоуровневая модель информативных параметров.

2. Метод контроля интегральных электронных устройств на основе использования в качестве информативных параметров первого уровня критических питающих напряжений.

3. Теоретическое обоснование информативности (относительно проявления скрытых дефектов) зависимостей критических питающих напряжений от режимов контроля.

4. Теоретическое обоснование информативности (по критерию безотказности) зависимости критических питающих напряжений от циклических внешних воздействий.

5. Теоретическое обоснование универсальности метода критических питающих напряжений для ИЭУ цифрового и аналогового типов.

6. Математические модели, определяющие связь физических параметров материалов ИЭУ с безотказностью их функционирования.

7. Теоретическое обоснование (подтвержденное экспериментами) возможности использования мгновенных характеристик (квазиинтервальных) при прогнозирующем контроле и индивидуальной оценке надежности ИЭУ, с минимизацией потери достоверности относительно интервальных характеристик:

• обоснована возможность прогнозирования технического состояния малой партии ИЭУ;
  
• введено определение идеального информативного параметра и его свойств, как критериев оценки реальных параметров ИЭУ.
  

8. Разработка и создание системы косвенного и неразрушающего контроля и анализа индивидуальных технических свойств ИЭУ, обеспечивающей выбор высоконадежных устройств:

• методика построения адаптирующих устройств, при проверке аналоговых ИЭУ цифровыми контрольными приборами;
  
• программно-аппаратный интерфейс СКК;
  
• программно-аппаратные средства управления процессом контроля.
  

9. Разработка методики выбора высоконадежных ИЭУ различных технологий изготовления и степени интеграции.

10. Разработка моделей поведения различных ИЭУ в специфических режимах контроля (пониженные напряжения питания, широкий диапазон частот входных сигналов), позволяющих создавать конкретные методики контроля.

11. Данные экспериментов, подтвердивших возможность использования для контроля качества ИЭУ циклического воздействия положительных и отрицательных температур при одновременном динамическом контроле внутреннего состояния ОК через значения измеренных величин критических напряжений в диапазоне частот тестовых сигналов.

12. Экспериментальные модели по подбору специфических режимов контроля для обеспечения максимального проявления дефектов материалов ИЭУ в параметрах электрофизической природы.

Полученные в диссертационной работе научные результаты в совокупности представляют собой теоретическое обобщение и решение крупной научной проблемы оценки безотказности элементов вычислительной техники и систем управления, функционирующих в специфических условиях эксплуатации, решение которой имеет важное народнохозяйственное значение.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Номоконова Н.Н., Покровский Ф.Н. Выбор информативных параметров для прогноза состояния интегральных устройств //Комплексирование бортовых систем и новая информационная технология: тез. докл. 3-е Всес. совещ. – Ленинград. ЛИАП, 1990. - С.135.

2. Номоконова Н.Н. Поиск термодинамического параметра для определения ресурса микроэлектронных устройств: межвуз. сб. науч. тр. /Научные проблемы транспортных пространств и транспортной техники. - Хабаровск. ДВГАПС, 1994. - Часть 2. - С.83-86.

3. Номоконова Н.Н. Термодинамический характер информативного параметра для определения ресурса микроэлектронных устройств //Современные технологии и предпринимательство, региональные проблемы: тез. докл. Рег. научн. техн. конф. - Владивосток. ДВТИ, 1994. - С.293-294.

4. Номоконова Н.Н., Покровский Ф.Н. Применение термоциклирования для оценки устойчивости КМОП интегральных схем //Noise and Degradaion Processes In Semiconductor Devices (metrology, diagnostics, technology): тез. докл. Proceedings of International Seminar. - М: МЭИ, 1997. - С.328-334.

5. Номоконова Н.Н. Теоретическая оценка физического влияния дефектов на параметры устройств микроэлектроники: препринт. – Владивосток. ВГУЭС, 1997. – 22с.

6. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю. Оценка ресурса полупроводниковых интегральных электронных устройств по информативным параметрам //Проектирование и технология электронных средств. - 2001. - №4. - С.43-47.

7. Номоконова Н.Н. Метод контроля качества полупроводниковых интегральных устройств и его практическое применение //Успехи современного естествознания - 2004. - №4. - С.46-47.

8. Номоконова Н.Н. Методы параметрической идентификации и искус­ственного разрыва цепи для контроля электрических параметров интегральных микросхем //Роль науки в повышении эффективности производства: тез. докл. Х краевая науч.-техн. конф. - Владивосток. ДВТИ, 1989. - С.64.

9. Номоконова Н.Н., Бумарин Д.П. Применение методов параметрической идентификации для диагностики неисправностей блока цветности и яркости бытовых телевизионных приемников //Проблемы конструирования, производства и обеспечения качества интегральных радиоэлектронных устройств: тез. докл. Республ. науч. техн. семинар. - М.: МДНТП, 1989. - С.149-150.

10. Номоконова Н.Н. Многокритериальный подход к выбору информативных параметров полупроводниковых интегральных устройств: моногр. /Под общей ред. докт. техн. наук, проф. Ф.Н. Покровского. – Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1995. - 44с.

11. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю., Покровский Ф. Н. Обнаружение скрытых дефектов в аналоговых интегральных схемах //Надежность и контроль качества. – 1991. - N 3. - С.28-32.

12. Номоконова Н.Н., Покровский Ф.Н. КМОП интегральные схемы: формирование и оценка качества: моногр. /Под общ. ред. канд. техн. наук В.Ю. Гаврилова. – Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 1996. - 56с.

13. Номоконова Н.Н., Бумарин Д.П. Метод снижения размерности задачи при проектировании линейных электрических схем: сб. науч.тр. /Процедуры и методы инженерного проектирования. - М.: Моск.энерг.ин-т, 1992. - 5c.

14. Номоконова Н.Н., Блохин А.А. Применение метода искусственного разрыва для измерения параметров элементов активных замкнутых электрических цепей: межвуз.сб.науч. тр. /Обеспечение качества и надежности РЭА и ЭВА. - М.: МИП, 1989. - С.139-143.

15. Номоконова Н.Н., Покровский Ф.Н., Гаврилов В.Ю. Способ контроля полупроводниковых интегральных схем //Патент России N 2018148. 1994. Бюл. N15.

16. Номоконова Н.Н. Лексикографический подход к выбору информативных параметров полупроводниковых интегральных устройств //Радиоэлектроника, электроавтоматика и электроэнергетика: тез. докл. 35-я научн-техн. конф. ДВГТУ. - Владивосток. ДВГТУ, 1995. – Ч.2. – С.60-61.

17. Номоконова Н.Н., Бумарин Д.П. Использование ЭВМ в автоматизированной системе поддержания надежности: внутривузовский сб. науч. тр. /Методы и средства инженерного проектирования. - М.: Моск. энерг. ин-т. - 1988. - №188. - С.74-78.

18. Номоконова Н.Н., Покровский Ф.Н. Оценка температурной устойчивости интегральных схем с помощью двухуровневой модели их информативных параметров. //Noise and Degradaion Processes In Semiconductor Devices (metrology, diagnostics, technology): тез. докл. Proceedings of International Seminar. - М: Моск. энерг. ин-т. - 1999. - 6с.

19. Номоконова Н.Н. Определение ресурса радиоэлектронных устройств по двух­уровневой системе инфор­мативных параметров //37-я Всерос. межв. науч.-техн..конф: тез. докл. - Владивосток. ТОВВМУ, 1994. - Т.1. - Ч.1. - С.148-149.

20. Nomokonova N.N. The Microelectronics Lifetime Estimation //Pacific Science Review. ISSN 1229-5450. - 2002. - V.4. - P.72-75.

21. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю. Прогнозирующий контроль состояния технической системы по надежностным свойствам ее функциональных частей //Моделирование, управление и прогнозирование в технических системах: тез. докл. Региональная науч.-техн. конф. - Владивосток. ДВО РАН СССР, 1991. - С.89-91.

22. Номоконова Н.Н. Модельное представление метода критических питающих напряжений интегральных схем //Измерительная техника. - 1998. - №4. - С.62-65.

23. Номоконова Н.Н. Контроль аналоговых объектов методом критических питающих напряжений: деп. статья. - М: ВИНИТИ, 1990. № 3009-В90. - 11с.

24. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю., Кочетков А.Ю. Прогнозирование надежности ИС с применением функционально-параметрического контроля //Проблемы обеспечения высокой надежности микроэлектронной аппаратуры: тез.докл. Всес. науч.-техн. конф. - Запорожье, 1990. - С.179.

25. N.N. Nomokonova, V.Y. Gavrilov. The microelectronics lifetime estimation using fuzzy logic //Pacific Science Review. – 2003. – V.5. – No.1. – P.46-49.

26. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю. Автоматизация контроля качества аналоговых ИС //Инженерные АРМы в радиоэлектронике: тез. докл. Респ. науч.-техн.конф. – Киев. РДЭНТП, 1990. - С.44-45.

27. Номоконова Н.Н., Жаров А.В. Комплексная автоматизация контроля интегральных микросхем при проектировании, разработке и эксплуатации //Интеграция систем целевой подготовки кадров и автоматизированных технических систем различного назначения: тез. докл. Всес. науч. 3-я.-техн. конф. – Алушта, 1989. - 1с.

28. Номоконова Н.Н., Покровский Ф.Н., Гаврилов В.Ю. Прогнозирующий контроль компонентов и узлов РЭА методом критических напряжений //Методы оценки и повышения надежности РЭС: тез. докл. Российская науч.-техн. конф. - Пенза. ПРДЭНТП, 1991. - С.75-77.

29. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю. Использование гистерезисных явлений для контроля качества интегральных устройств //Пути развития электронных средств и задачи высшей школы в подготовке специалистов соответствующей квалификации: тез. докл. Всес. науч.-техн. конф. - Ульяновск, 1991. - С.97.

30. Nomokonova N.N., Gavrilov V.J. The Analog Integrated Circuits Modeling For The Detection Of Hidden Defects //The Integration of Purpose Specialists' Training Systems and Automation Technical Systems of Various Purpose. Int. Conf. - Alushta, 1991. - P.99-100.

31. Номоконова Н.Н., Покровский Ф.Ф. Определение устойчивости ИС по модели термоциклирования //Электронные технологии и информационный сервис в науке и образовательном процессе: тез. докл. Юбилейная науч-метод. конф., посвященная 20-летию кафедры Электроники ВГУЭС. - Владивосток. ВГУЭС, 1999. - 3с.

32. Номоконова Н.Н. Использование термодинамического параметра при оценке качества микроэлектронных устройств //Микроэлектроника. - 1996. - №2. - С.123-126.

33. Nomokonova N.N. State estimation of the encapsulated IC. //Noise and Degradaion Processes In Semiconductor Devices (metrology, diagnostics, technology): тез. докл. Proceedings of International Seminar. - М: Моск.энерг.ин-т, 1998. - С.402- 406.

34. Номоконова Н.Н. Диагностика усталостных явлений в интегральных схемах. //Современные методы обеспечения качества и надежности электронных приборов: материалы семинара. - М.: МДНТП, 1990. - С.79-80.

35. Номоконова Н.Н., Алмина Н.А. Контроль технического состояния микросхем, используемых при SMD-технологии //Интеллектуальный потенциал вузов – на развитие дальневосточного региона России: тез докл. Х межд. очно-заочн. научно-практич. конф. – Владивосток. ВГУЭС, 2008. - Книга 4. - С.11.

36. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю., Старкова Г.П. Центр новых технологий и управление качеством электронной продукции //Электронные средства и системы управления (400-летию города Томска посвящается): тез. докл. Материалы международной научно-практической конференции. – Томск: Изд-во Института оптики атмосферы СО РАН, 2004. -С.173-175.
37. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю. Обучение студентов и повышение квалификации молодежи в области современных технологий производства радиоэлектронных устройств. //Проблемы открытого образования: тез. докл. Материалы IV междун. науч.-практ. конф. - Владивосток: Из-во ДВГТУ, 2004. - С.122-124.

38. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю. Информационные технологии применительно к комплексу контроля качества электронных устройств, выполненных по технологии монтажа на поверхность. //Информационные технологии в управлении и учебном процессе ВУЗА: тез. докл. 4-я Всероссийская очно-заочн. науч.-практ. конф. – Владивосток. ВГУЭС, 2003. – С.182.

39. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю. Особенности поиска информативных параметров для контроля качества устройств SMD–технологии //Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. - Томск: ТУСУР. - 2005. - № 4. - С.56-60.

40. Номоконова Н.Н., Савельев В.В. Моделирование цифровых узлов радиотехнических устройств на ПЭВМ //Проблемы создания и контроля элементной базы радиоэлектронной аппаратуры: тез. докл. Межвуз. студ-преп. конф., посвященная 30-летию ВГУЭС. - Владивосток. ВГУЭС, 1997. - С.11.

41. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю., Савельев В.В. Особенности моделирования устройств управления электронных схем: препринт //Под научн. ред. канд. техн. наук, доц. Номоконовой Н.Н. - Владивосток. ВГУЭС, 1998. - 26с.

42. Номоконова Н.Н., Савельев В.В. Применение метода событийного моделирования при построении программных моделей электронных узлов //Развитие системы высшего образования на Дальнем Востоке на основе интеграции высшей школы и академической науки, международного сотрудничества: тез. докл. Юбилейная научн.-метод. конф. - Владивосток. ВГУЭС, 1997. - 1с.

43. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю., Моделирование интегральных устройств при построении систем контроля качества //Интерактивное проектирование технических устройств и автоматизированных систем на персональных ЭВМ: тез. докл. Всес. совещание-семинар. - Воронеж. ВПИ, 1991. - С.17.

44. Nomokonova N.N., Gavrilov V.J. Automation of Quality Inspection For Component Base of Electronic Systems. //The Integration of Purpose Specialists' Training Systems and Automation Technical Systems of Various Purpose. Int. Conf. - Alushta, 1990. - P.54.

45. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю. Информационно-измерительная система контроля качества интегральных электронных устройств //Измерительная техника. Серия. Метрология. 2004. - №5. – С.3-11.

46. Номоконова Н.Н., Евсюков М.А. Автоматизированная система управления качеством интегральных электронных устройств //Электронные средства и системы управления" (35-летию НИИ АЭМ и 400-летию города Томска посвящаетcя): тез. докл. Материалы Всероссийской науч.-практ. конференции. - Томск: Из-во Инcтитута оптики атмосферы СО РАН, 2003. - С.129-131.

47. N.N. Nomokonova, V.Y. Gavrilov. The Microelectronics Lifetime Estimation using adaptive fuzzy thresholds. //Sixteenth International Conference on Systems Engineering. (ICSE 2003). Coventry University. ISBN 0-905949-91-9 (two volume set). - 2003. - P. 512-514.

48. Номоконова Н.Н., Цыпляев А.В. Интерфейсное устройство системы обработки данных //Дальний Восток России: проблемы и перспективы вхождения в современный экономический рынок: тез. докл. Юбил. научн. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. - Владивосток. ВГУЭС, 1997. - С.112.

49. Номоконова Н.Н., Дравгелис А.Г. Использование периферийных устройств для передачи, хранения и обработки больших массивов данных //Регион. конф. студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов: тез. докл. – Владивосток: ИАПУ, 1997. – С.31.

50. Номоконова Н.Н., Савельев В.В. Компьютерное моделирование сложных вычислительных систем обработки информации //Региональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов: тез. докл. – Владивосток: ИАПУ, 1997. – С.32-33.

51. Номоконова Н.Н.Гаврилов В.Ю. Усовершенствование способа контроля качества БИС //Проблемы открытого образования: тез. докл. Материалы VI межд. науч.-практ. конф. - Владивосток: Из-во ДВГТУ, 2006. – С.65-68.

52. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю. Интерфейсный блок программно-аппаратного комплекса управления качеством полупроводниковых электронных устройств //Современные наукоемкие технологии. ISSN 1812-7320. - 2005. - №1. - С.95-97.

53. Номоконова Н.Н. Интерфейс программирования БИС по шине SPI //Современные наукоемкие технологии. ISSN 1812-7320. - 2007. - №9. – С.29-30.

54. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю. Адаптация метода критических питающих напряжений для контроля цифровых синтезаторов //Современные наукоемкие технологии. ISSN 1812-7320. – 2007. - №6. – С.45-47.

55. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю., Пивоваров Д.С. Усовершенствование блока Margin-2 информационно-измерительной системы контроля качества ИС //Вестник ВГУЭС. Территория новых возможностей. - 2009. - №1. - С.109-113.

56. Номоконова Н.Н. Микропроцессорные системы: пособие /Лабораторный практикум. Часть 1. – Владивосток. ДВГТИ, 1996. - 32с.

57. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю. Применение цифровых устройств для контроля качества аналоговых микросхем //Комплексирование бортовых систем и новая информационная технология: тез. докл. 3-е Всес. совещ. - Ленинград. ЛИАП, 1990. - С.134.

58. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю., Гурин А.С. Тестирование КМОП синтезатора частоты //Электронные средства и системы управления: тез. докл. Материалы третьей международной науч-практ. конф. - Томск: Издат-во Института оптики атмосферы СО РАН, 2005. - С.26-28.

59. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю., Алмина Н.А. Контроль микроэлектронных устройств методом критических питающих напряжений //Информатика и системы управления. - 2010. - № 1(23). - С.115-120.

60. Номоконова Н.Н., Алмина Н.А., Пивоваров Д.С. Элементы нечеткой логики в задачах контроля качества микроэлектронных устройств //Современные наукоемкие технологии. - 2010. - №5. - С.109-110.

61. Номоконова Н.Н., Гаврилов В.Ю. Обучение студентов в Центре новых технологий //Фундаментальные исследования. – 2005. - №4. – С.29.


Личный вклад автора. Все результаты, составляющие основное содержание диссертации, получены автором самостоятельно. В работах, опубликованных в соавторстве, автору принадлежат следующие научные и практические результаты: в работе (12) – принципы оценки качества КМОП-устройств методом критических питающих напряжений и постановка части экспериментов; в работах (1, 4, 11, 29, 31) - теоретическое обоснование использования параметров термодинамической природы для оценки технического состояния ИЭУ и постановка части экспериментов; в работах (6, 18, 39) - теоретическое обоснование и разработка многоуровневой модели ИП; в работе (15) – формулировка формулы изобретения, постановка и проведение части экспериментов; в работах (21, 24, 57) - экспериментальная проверки применимости цифровой установки для контроля ИЭУ аналогового типа; в работах (28, 30) - теоретическое обоснование применимости метода критических питающих напряжений для контроля технического состояния ИЭУ аналогового типа; в работах (40, 41, 42, 43) - постановка задачи моделирования ИЭУ; в работах (9, 13, 14) – анализ методов диагностики ИЭУ; в работах (17, 26, 27, 35, 38, 44, 46, 50, 59, 60) - постановка задачи; в работах (25, 45, 47, 48, 49, 51, 52, 54, 55, 58) – принципы разработки и создания системы контроля качества ИЭУ; в работах (36, 37, 61) - принципы внедрения исследовательских результатов в учебный процесс.