Please use this identifier to cite or link to this item: http://openarchive.nure.ua/handle/document/3276
Title: Методологические основы проектирования технологий производства компонентов микроэлектромеханических систем
Authors: Палагин, В. А.
Keywords: мікроелектромеханічні системи (МЕМС)
методогія проекту- вання
метод статистичних рішень
метод оптимальних рекурентних рішень
контак- туючі пристрої
МЕМС-актюатори
сенсори
мікробалки
вихід придатних МЕМС- компонентів
Microelectromechanical systems (MEMS)
a method of statistical decision- making
method of optimum recurrence
test fixture
MEMS- actuators
sensors
mikrobeams
yield MEMS
Issue Date: 2016
Citation: Палагин, В. А. Методологические основы проектирования технологий производства компонентов микроэлектромеханических систем : автореф. дис. ... д-ра техн. наук : 05.27.06 "Технология, оборудование и производство электронной техники" / В. А. Палагин ; М-во образования и науки Украины, Харьк. нац. ун-т радиоэлектроники. – Харьков, 2016. – 304 с
Abstract: Дисертаційна робота присвячена розв’язанню проблеми створення методоло- гічних основ проектування технологічних процесів компонентів мікросистемної техніки з урахуванням зменшення розмірів компонентів, сумісного використання специфічних властивостей різних фізичних явищ під застосування в одному мікроп- ристрої для цілеспрямованого покращання електрофізичних параметрів експлуата- ційних характеристик та економічних показників МЕМС. В основу вирішення проблеми покладені: – аналіз співвідношення сил різної фізичної природи в компонентах мікро- електромеханічних систем; – розробка методу моніторингу технологічних процесів у динамічних системах з дискретними станами; – розробка методу вибору кращого технологічного процесу з альтернативних варіантів; – розробка методу прогнозування виходу придатних виробів з застосуванням конструктивних елементів та співпряжених розподілів імовірності; – проектування технологічного оснащення для електричного контролю параметрів багатошарових структур та компонентів з матричними кульковими ви- водами. На базі теорії подібностей та розмірностей фізичних величин встановлені умо- ви подібностей теплових режимів, дії сил тяжіння, пружності та інерції в макро- та мікросистемах. Встановлена тенденція підвищення швидкодії мікромеханічних і мікротермічних компонентів, зростання ефективності електростатичної взаємодії у протилежність її зменшення в електромагнітних структурах. Аналіз електромеханічних фізичних та інших аналогій дозволив встановити співвідношення елементів електричних кіл у системах «струм-сила» та «напруга- сила» елементам механічних структур, а також показав широкі можливості як сенсорів консольних мікробалок, електростатичних конструкцій. Використання мікромеханічних компонентів забезпечує надзвичайно високу добротність коли- вальних систем (десяти тисяч), та чутливість сенсорів температури, тиску тощо. Аналіз особливостей явищ різної фізичної природи (газових та рідинних сере- довищ, механічних, оптичних, магнітних, термічних) дав можливість сформулювати загальний підхід для створення мікросистемних пристроїв методом конвергенції цих особливостей в одному конкретному пристрої. Моніторинг технологічних процесів базується на методі рекурентних опти- мальних рішень у стохастичних системах. Побудова методу виконана на множинах управління системи, станів ймовірностей переходу системи із стану в стан, під дією 41 конкретного керування, множини прибутків та правил вибору рішень. Введені озна- чення операторів прибутків від застосувань конкретних керувань на окремому кроці процесу, протягом процесу ідентифікації матриці ймовірностей за результатами спостережень до моменту зупинки (максимального прибутку), та на заключному етапі процесу експлуатації. Показана досяжність оптимальної стратегії керування. Метод вибору кращого варіанта технологічного процесу з множини процесів, які розглядаються, використовує когнітивну байєсівську теорію статистичних рі- шень та перерахунків імовірностей за результатами спостережень (результатів фізи- чних експериментів та (або) розрахунків). Сформульоване правило зупинки процесу ідентифікації перехідних імовірностей. Важливою характеристикою технологічного процесу є вихід придатних виробів. Запропонований метод забезпечує розрахунок виходу придатних зі змінами різних факторів виробництва: матеріалів, обладнання, режимів, конструкції виробів, що робить його універсальним для цілої низки виробництв, а також для прогнозу виходу придатних нових виробів. Новим елементом методу є застосування спряже- них розподілів імовірностей під час перерахунків виходу придатних за результатами поточного виробництва. Практичне застосування методу конвергенції в процесі розробки компонентів МЕМС знайшло під час створення низки засобів контактування на операціях елек- тричного контролю МЕМС, багатошарових структур, компонентів з матричними кульковими виводами. Розроблені багатозондові підмикальні пристрої забезпечу- ють: – зонди у вигляді кулькових виводів, розташованих на гнучкому носії; – високу щільність розташування зондів на площині; – створення однакового тиску зондів на контактні майданчики плат за рахунок його здійснення стисненим повітрям; – можливість перевірки контакту будь-якого зонду до контактної площинки. В цілому в ході контролю усуваються похибки першого та другого роду (про- пуск браку та забракування придатних). Технологічні процеси виготовлення багатозондових пристроїв базуються на технологіях виготовлення гнучких шлейфів, створенні тиску через повітряну по- душку та виготовлення матричних кулькових виводів.43 The thesises are devoted to the problem of laying the methodological foundations of design processes Microsystem Technology components considering reducing the size of components, sharing specific properties of various physical phenomena in the application to one microdevice for targeted improvement of electrical parameters and economic performance of electronic devices. The basis of the solutions of the problems’ put: – analysis of the balance of forces in different physical nature components of microsystem technology; – develop a method for monitoring processes in dynamic systems with discrete states; – development a method for selection of the best process from alternatives; – development a method for predicting output valid products using structural elements and conjugate probability distributions; – design of technological equipment for electric testing parameters of multilayer microplate and matrix components with ball terminals. Analysis of different physical phenomena (gas and liquid media, mechanical, optical, magnetic, thermal) made it possible to formulate a common approach to create microsystems these devices by the convergence of these features in one particular device. Monitoring processes based on the method of recurrent optimal solutions in stochastic systems. Construction method performed on the pluralies of the system states, controls, transition probabilities from state to state under specific control, set profits and selection policy decisions. Reach optimal menagement strategy is shown. The method of choosing the best variant of the process from the plurality of processes are considered wilth using cognitive Bayesian statistical decision theory and probability recalculations based on observations (results of physical experiments and (or) calculations). Defined rules stop the identification process of transition probabilities. An important feature of the process is yield products. The proposed method provides calculation yield exit at changes of various factors of production materials, equipment, modes of product design, making it versatile for a variety of industries, as well as to forecast yield of new products. A new element of the method is the using of conjugated Probability Distributions. In terms yield the results of yield current production. Practical application of convergence method found in creation of number MEMS-test fixtures for electrical testing operations multilayer thick and thin comunication boards, BGA/SCP components.
URI: http://openarchive.nure.ua/handle/document/3276
Appears in Collections:Автореферати

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
PalaginV.pdf1.54 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.