ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

7
Содержание
том 63 / Июль, 2020
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2019-62-10-921-928

УДК 658.5

МЕТОДОЛОГИЯ УЧЕТА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ФАКТОРОВ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ МИКРО- И НАНОПРИБОРОВ

Мешков С. А.
Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана, кафедра технологии приборостроения ;


Аннотация. Рассмотрена задача обеспечения на этапе проектирования основных показа-телей качества микро- и наноприборов — показателей назначения, технологичности, надежности. Групповые технологии, используемые при производстве микро- и наноприборов, обеспечивают корреляцию параметров прибора, формируемых в едином технологическом цикле, что накладывает ограничения на методы обеспечения серийнопригодности и надежности микро- и нанопри-боров. Традиционная методика проектирования не позволяет достичь оптимального сочетания показателей назначения, технологичности и надежности партии приборов. Предложена методология комплексного проектирования микро- и наноприборов, которая в рамках сложившейся групповой технологии производства позволяет достичь оптимальной увязки: показателей назначения, серийнопригодности в заданных условиях производства и надежности в заданных условиях эксплуатации при заданных ограничениях на показатели назначения прибора. В традиционную схему процесса проектирования введен этап конструкторско-технологической оптимизации, на котором обрабатываются параметры конструкции прибора с этапов схемотехнического и конструкторского проектирования, данные об их технологических разбросах — с этапа технологической подготовки производства, и данные о корреляции конструкторских параметров и показателей назначения прибора в заданных условиях эксплуатации. В результате оптимизации определяются поправки на номиналы параметров конструкции прибора, максимизирующие целевую функцию. В качестве целевой функции выступает вероятность нахождения показателей назначения прибора в пределах наложенных ограничений, вероятность выполнения заданных функций в течение времени эксплуатации, или гамма-процентная наработка до параметрического отказа. Предложенная методология отработана на примере приборов микро- и наноэлектроники — смесителя и выпрямителя микроволновых радиосигналов с резонансно-туннельным диодом в качестве нелинейного элемента.
Ключевые слова: микро- и наноприборы, групповые технологии, показатели назначения, технологичность, надежность

Список литературы:
  1. Бушминский И. П., Гудков А. Г., Дергачев В. Ф. и др. Конструкторско-технологические основы проектирования полосковых микросхем / Под ред. И. П. Бушминского. М.: Радио и связь, 1987. 272 с.
  2. Бушминский И. П., Гудков А. Г. Дергачев В. Ф. Конструкторское проектирование микросхем СВЧ: Учеб. пособие. М.: Изд-во МГТУ, 1991. 225 с.
  3. Бушминский И. П., Морозов Г. В. Технологическое проектирование микросхем СВЧ: Учеб. пособие для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 356 с.
  4. Гудков А. Г., Мешков С. А. Прогнозирование качества и надежности ИС СВЧ на этапах разработки и производства. Ч. 11. Автоматизированный вероятностный анализ параметров конструкций ИС СВЧ // Машиностроитель. 2008. № 12. С. 10—16.
  5. Повышение надежности и качества ГИС и МИС СВЧ. Кн. 1 / Под ред. А. Г. Гудкова и В. В. Попова. М.: ООО „Автотест“, 2012. 212 с.
  6. Чеканов А. Н. Расчеты и обеспечение надежности электронной аппаратуры: Учеб. пособие. М.: КНОРУС, 2012. 440 с.
  7.  Проников А. С. Параметрическая надежность машин. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. 560 с.
  8. Makeev M. O., Ivanov Yu. A., Meshkov S. A. Assessment of the resistance to diffusion destruction of AlAs/GaAs nanoscale resonant-tunneling heterostructures by IR spectral ellipsometry // Semiconductors. 2016. Vol. 50, N 1. P. 83—88.
  9. Makeev M. O., Meshkov S. A., Ivanov Yu. A. Studies of Diffusion Processes in AlAs/GaAs Resonant-Tunneling Heterostructures // Key Engineering Materials. 2017. Vol. 724. P. 48—52. DOI: 10.4028/www.scientific.net/KEM.724.48.
  10. Makeev M. O., Meshkov S. A. Study of degradation processes kinetics in ohmic contacts of resonant tunneling diodes based on nanoscale AlAs/GaAs heterostructures under influence of temperature // AIP Conf. Proc. 2017. Vol. 1858. Р. 020001. DOI: 10.1063/1.4989938.
  11. Makeev M. O., Ivanov Yu. A., Meshkov S. A. et al. // 5th Intern. Workshop on Computer Science and Engineering: Information Processing and Control Engineering, WCSE 2015-IPCE, 2015. P. 260—265.
  12. Kozubnyak S. A., Meshkov S. A., Naraikin O. S., Soboleva E. N., Shashurin V. D. Reliability Prediction of AlGaAs Resonant-Tunneling Diodes and Nonlinear Converters of Microwave Radio Signals Based on Them // Nanotechnologies in Russia. 2017. Vol. 12, is. 7—8. P. 360—368.
  13. Макеев М. О., Мешков С. А., Синякин В. Ю., Смирнов А .Е., Иванов Ю. А. Исследование термической деградации омических контактов AlAs/GaAs резонансно-туннельных диодов на основе анализа кинетики вольт-амперных характеристик // Электрометаллургия. 2017. № 9. С. 24—30.
  14. Makeev M. O., Meshkov S. A., Sinyakin V. Yu. RTD application in low power UHF rectifiers // J. Phys.: Conf. Ser. 2016. Vol. 741, N 1. Р. 012160. DOI:10.1088/1742-6596/741/1/012160.
  15. Makeev M. O., Meshkov S. A., Sinyakin V. Yu. Methodology of technological and operational factors accounting in the process of complex optimal design of microand nanodevices manufactured using group technologies // MATEC Web Conf., 2017. 129 03019. DOI: 10.1051/matecconf/201822402094.