Измеритель-регулятор параметров для зондовой станции
ВВЕДЕНИЕ
Современная электронная аппаратура содержит большое количество электронных компонентов. Появление больших (БИС) и сверхбольших (СБИС) интегральных схем с числом выводом более 100 и шагом между ними менее 0,6 мм не могут напаиваться традиционными методами пайки в отверстия. Растущие требования к микроминиатюризации и технологичности электронных блоков, а также необходимость автоматизации процесса сборки в условиях расширения спроса на электронную аппаратуру привело к появлению технологии поверхностного монтажа, т.е. SMD-технологии (от surface mount device – прибор, монтируемый на поверхность). Основным отличием SMD-технологии от «традиционной» технологии монтажа в отверстия является то, что компоненты монтируются на поверхность печатной платы. Компоненты для поверхностного монтажа имеют значительно меньшие размеры по сравнению с элементной базой для монтажа в отверстия.
Как известно, бόльшую часть массы и габаритов микросхемы составляет отнюдь не кристалл, а корпус и выводы.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 7
1 РАЗРАБОТКА ИЗМЕРИТЕЛЯ-РЕГУЛЯТОРЯ ПАРАМЕТРОВ ДЛЯ ЗОНДОВОЙ СТАНЦИИ 10
1.1 Сравнительный анализ чип-компонентов 10
1.2 Описание требований к зондовой станции 13
1.3 Выбор и обоснование системы нагрева (охлаждения) чип-компонентов 19
1.4 Разработка структурной схемы комплекса для измерений параметров SMD- компонентов 27
1.5 Разработка функциональной схемы комплекса 29
1.6 Выбор и расчет основных узлов 31
1.6.1 Выбор и обоснование терморезистора 31
1.6.2 Выбор и обоснование ЦАП 34
1.6.3 Выбор и обоснование преобразователя напряжения в ток 37
1.6.4 Выбор и обоснование датчика абсолютного давления 38
1.6.2 Выбор и обоснование узла позиционирования 43
1.7 Разработка алгоритма проведения измерительного контроля SMD-компонентов при использовании зондовой станции 49
2 ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ 51
3 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ 62
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 65
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Быков В. А., Лазарев М. И. Сканирующая зондовая микроскопия для науки и промышленности / В. А. Быков, М. И. Лазарев // Электроника: наука, технология, бизнес, - 2017, - №5, - с. 7 - 14.
2. Минченко, В.А. Измерение переходной характеристики и задерж-ки широкополосных контактирующих устройств для контроля параметров интегральных микросхем на пластине / В.А. Минченко. – Электронная тех-ника. – Сер.8. – 2012. – Вып. 5 (122). – С. 83–86.
3. Полуавтоматическая зондовая станция SPS-2600 (SPS-2600-PLUS) [Электронный ресурс] URL: http://eav.su/catalog/mikroehlektronika-oborudovanie-pribory-ustanovka/poluavtomaticheskaya-zondovaya-stanciya-sps-2600-sps-2600-plus/
4. Искусство схемотехники. В 2-х томах /П. Хоровиц ,У. Хилл – Пер. с англ. – М.: Мир, 1983
5. Тонкие пленки, их изготовление и измерение/ С. Метфессель – Москва - Ленинград, Госэнергоиздат, 1963, 272 с.
6. Новицкий П. В. Электрические измерения физических величин (измерительные преобразователи): Учебное пособие / П. В. Новицкий, Е. С. Левшина - Л.: Энергоатомиздат, 1983. – 320 с.
7. Анфимов И.М., Кобелева С.П., Малинкович М.Д., Щемеров И.В. Применение СВЧ метода для анализа однородности поверхностного электросопротивления слоёв кремний-углеродных плёнок со структурой нанокомпозита / // Заводская лаборатория. Серия "Диагностика материалов. - 2019. - Т.79, №4. - С.37-40
8. Анфимов И.М., Кобелева С.П., Щемеров И.В. Измерение времени жизни неравновесных носителей заряда в монокристаллическом кремнии
// Заводская лаборатория. Серия Диагностика материалов. - 2018. - Т.80, №1. - С.41-45
9. Черных И.В. Мод
Однако мощность, необходимая для работы устройства с числом каскадов более двух - трех, как и мощность теплоотвода, в таком режиме слишком велика, чтобы можно было говорить о целесообразности применения режима максимальной холодопроизводительности. Практическое значение имеет вопрос о создании устройства, которое обеспечивало бы возможно больший перепад температуры при заданном значении потребляемой мощности (холодильного коэффициента). Эта задача идентична задаче получения максимальной экономичности при данном перепаде температуры, наибольшая разность температур при заданных затратах мощности достигается в условиях максимума холодильного коэффициента многокаскадного устройства. Экономичность каскадной системы термоэлектрического охлаждения может быть определена в общем виде без учета параметров отдельных каскадов N-каскадной батареи. Пусть холодо- и теплопроизводительности, холодильн