Версия для слабовидящих: Вкл Выкл Изображения: Вкл Выкл Размер шрифта: A A A Цветовая схема: A A A A
12+
Закрыть
Авторизация

Что разрабатывают молодые конструкторы в лаборатории СибГУТИ?

Что разрабатывают молодые конструкторы в лаборатории СибГУТИ?

15.02.2016

От задумки до внедрения на производство

В нашем Университете действует научно-исследовательская лаборатория №1 (НИЛ-1) под руководством заведующего кафедрой систем автоматизированного проектирования (САПР) Валерия Ивановича Сединина. Студенты, магистранты и аспиранты СибГУТИ, работающие в ней, разрабатывают и производят приборы и устройства, которые затем внедряются в производство.  


Сотрудник лаборатории Сергей Юрьевич Фарафонтов (ассистент кафедры САПР) рассказал нам о том, какими разработками сейчас занимаются в НИЛ-1 СибГУТИ:

– Работы у нас очень много, проблем с её поиском, как правило, нет. На данный момент мы выполняем ряд опытно-конструкторских работ (ОКР) для Новосибирского завода полупроводниковых приборов (НЗПП с ОКБ). По завершению ОКРовских работ мы стараемся участвовать в разных конференциях и конкурсах, в рамках которых по выполненным заданиям  пишем статьи и тезисы. Не так давно мы разработали зондовый автомат контактирования ЗОНД-А5М и систему автоматизации измерения параметров ограничителей напряжения на базе установки «ИСКРА». Сейчас нами разрабатываются два опытных образца измерителей параметров КМОП–интегральных микросхем, а также опытный образец блока управления машиной конденсаторной сварки. О последних двух расскажем подробнее.

Новосибирский завод полупроводниковых приборов выпускает КМОП–интегральные микросхемы (расшифровывается как комплементарные пары метал-окисел-полупроводниковых транзисторов), стабилитроны и ограничители напряжения. При выпуске какой-либо продукции завершающим этапом является контроль параметров изготавливаемых изделий. На НЗПП остро стоит вопрос об измерительном оборудовании, а точнее, о его сильным износе, поэтому мы с Андреем Шлаузером  (ассистент кафедры САПР) разрабатываем новое измерительное оборудование для этого завода, которое будет тестировать данные микросхемы.

Видите ли, выпускаемые микросхемы контролируются по ряду основных параметров: функциональному и динамическому контролю, контролю максимальной тактовой частоты и статических параметров. Прежде всего, необходимо проверить, выполняет ли свои функции микросхема (в нашем случае это цифровые интегральные микросхемы, именно такие выпускает завод). На испытуемую микросхему подаётся тестовая комбинация, микросхема как-либо отвечает на неё, и этот ответ сравнивается с эталонной комбинацией. Если хоть одна ответная последовательность не совпадает с тестовой комбинацией, то микросхема отбраковывается.

Далее идёт контроль динамических параметров, они очень важны для любой цифровой микросхемы, так как определяют её быстродействие: время включения и выключения логических элементов и время перехода из состояния z. Измерительная установка, делая замеры данных задержек в наносекундах, сравнивает полученные значения с эталонными величинами задержек (данные величины строго регламентируются на любые микросхемы и прописываются в ТУ), и если что-то переходит за предельное значение, микросхема бракуется.

Следующее: контроль максимально тактовой частоты (не для всех микросхем) показывает, какова максимально допустимая частота работы микросхемы, не вызывающая сбоев в её работе. Статические параметры измеряются с помощью другого оборудования. На разрабатываемой нами установке будут проверяться любые логические КМОП–микросхемы с количеством выводов до 24, такие требования нам выдвинул заказчик.

 Программа.JPG   

Программа для автоматизации визуального контроля качества кристаллов полупроводниковых приборов.

Пробное тестирование деффектной пластины.JPG

Пробное тестирование деффектной пластины.

Второй объект, над которым мы сейчас работаем, – это блок управления машиной конденсаторной сварки. Этим занимаются студенты группы РП-36 Егор Качесов, Влад Кобзарь и магистрант группы МГ-154 Сергей Городецкий. Данная установка предназначена для управления машиной конденсаторной сварки, которая производит герметизацию корпусов полупроводниковых приборов сварочным током величиной до 32 000 ампер. Это очень большой ток. Для сравнения: в цепи обычного электрического чайника на 220В и мощностью 2,2 кВт течёт ток 10 ампер.

Процесс сварки состоит в следующем: от электросети 380В заряжаются батареи конденсаторов до необходимого напряжения и через коммутационные элементы  разряжаются на первичную обмотку сварочного трансформатора. Вторичная обмотка трансформатора при этом замкнута через сварочные электроды и свариваемые детали, располагающиеся между ними. При разрядке конденсаторов о первичную обмотку трансформатора во вторичной ее обмотке возникает большой сварочный ток, который осуществляет сварку деталей, зажатых между сварочными электродами.  Наша задача – разработать новый блок управления данной машиной взамен старого. При этом не выводя действующую установку из эксплуатации, так как это может привести к срывам плана производства полупроводниковых изделий.

Предметом гордости можно назвать нашу разработку программного обеспечения для автоматизации визуального контроля качества кристаллов полупроводниковых приборов. Данная программа была разработана Андреем Шлаузером, на неё выдано свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2015617351.

Что касается планов на будущее, то мы надеемся выпустить ряд учебного измерительного и лабораторного оборудования. А также закончить работы по разработке принципиально нового электронного дисплея для отображения информации.


Автомат ЗОНД-А5М.JPG            СВИДЕТЕЛЬСТВО.jpg

Автомат ЗОНД-А5М.                                                               Свидетельство о государственной регистрации программы для                                                                                                          автоматизации визуального контроля качества кристаллов                                                                                                                полупроводниковых приборов.

Поделиться этой новостью:

Все новости