Основные инструменты контроля и управления качеством

58 09.02-32.57 Контроль и диагностика микроэлектронных датчиков / Михайлов П. Г., Михайлова В. П. // Проблемы автоматизации и управления в технических системах : Труды Международной научно-технической конференции, Пенза, 17-19 апр., 2007. - Пенза, 2007, с. 107-111.

Рассмотрены методы диагностики  сенсорных элементов и структур микроэлектронных датчиков (МЭД). Предложены средства диагностики, предназначенные  для контроля электрофизических  характеристик МЭД. Дано описание устройства для испытания полупроводниковых  чувствительных элементов (ПЧЭ) и измерительных  модулей МЭД. Показано, что диагностическая  информация при исследовании ПЧЭ  на таком устройстве снимается с  контактных площадок кристалла с  помощью зондов установки Зонд-А4, на которую монтируется испытательное  устройство с широкими функциональными  возможностями. Приведены примеры  комплексных испытаний унифицированного измерительного модуля МЭД относительного давления и профилированных кристаллов ПЧЭ МЭД давлений.

59 09.01-32.261 Совершенствование датчиков давления методом идентичных тензоэлементов / Мокров Е. А., Белозубов Е. М., Белозубова Н. Е. // Мир измерений. – 2007. – № 8. – с. 6-10.

Разработан метод синтеза  МЭМС-структур тонкопленочных тензорезисторных датчиков давления (ТТДД) с минимизированным влиянием нестационарных температур, заключающийся в выполнении тензирезисторов  в виде равномерно распределенных идентичных тензоэлементов, соединенных низкоомными  перемычками, и размещении тензоэлементов в зонах одинаковых температур на упругом элементе. Рассмотрена модель МЭМС-структуры ТТДД с идентичными  тензоэлементами в виде квадратов. Показано, что разработанный метод  помимо минимизации влияния нестационарных температур обеспечивает повышение  чувствительности (или перегрузочной  способности к измеряемому давлению) вследствие размещения тензоэлементов в зоне макс. деформаций, а также  повышение рассеиваемой мощности и  стабильности ТТДД.

60 09.06-32.47 MEMS/MST в современной технике на примере автомобильной и авиастроительной индустрии. MEMS/MST in moderner Technik am Beispiel von Automobil- und Luftfahrtindustrie / Belaev W. // Galvanotechnik. - 2007. – 98. – № 5. – с. 1260-1268.

Отмечено, что рынок MST (микросистемная техника)/MEMS (микромашины и микроэлектромеханич. системы) растет начиная с 2002 г. на 18% ежегодно. В основном, системы MTS/MEMS используются в системах управления и безопасности автомобиля. С их помощью изготавливаются следующие (наиболее перспективные) изделия: ускорительный сенсор для динамич. управления автомобилем или самолетом, сенсор давления для трансмиссий, тормозов, вскрыскавающих систем, сенсор наклона для динамич. управления автомобилем, сенсор регистрации положения коленчатого вала и педалей, сенсор влажности в автомобильных климатич. установках, сенсор, определяющий удаление от препятствия, и др.

61 07.08-32.165П Интегральный микромеханический гироскоп-акселерометр: Пат. 229338 Россия, МПК⁷ G 01 P15/14, G01 C19/56. ГОУ ВПО “Таганрогский гос. радиотехн. ун-т” (ТРТУ), Лысенко И.Е. №2005128680/28; Заявл. 14.09.2005; Опубл. 10.02.2007

 Изобретение относится  к микросистемной технике, а  более конкретно к интегральным  измерительным элементам величин  угловой скорости и ускорения.

  62 07.08-32.166П Микромеханический акселерометр прямого преобразования: Пат 2297008 Россия, МПК⁸. гос. ун-т. Малютин Д.М., Располов В.Я., Грязев Б.В., Малютина М.Д. № 2006100854/28; Заявл. 10.01.2006; Опубл. 10.04.2007

  Изобретение предназначено  для использования чувствительного  элемента в системах ориентации, стабилизации, наведения навигации. 

  63 08.10-32.110 Особенности разработки микроэлектромеханических систем. Polymer MEMS processing for multi-user applications. Sameoto Dan, Tsang See-Ho, Parameswaran M. Sens. And Actuators. A. 2007 134. – №2. – c. 457-464.             

  Предложен способ  разработки микроэлектромех. систем  с элементами из полимерных  материалов.

  64 08.10-32.245 Проектирование электростатического левитационного микромеханического акселерометра. Liu Yunfeng, Ding Henggao, Dong Jingxin. Qinghua daxue xuebao, Ziran kexue ban=J.  Tsinghua Univ. Sci. And Technol. 2007. 47. – №2. – с.181-185.

   Представлен микромеханический  акселерометр (ММА), действующий по  принципу электростатической левитации.  Акселерометр, содержащий слоистый  датчик, функционирует на основе  емкостного позиционного детектирования  и управления электростатической  левитацией.   

65 08.11-32.245 Инерционный измерительный модуль на микромеханических чувствительных элементах. Боронахин А.М., Бохман Е.Д., Грунский А.О., Лукьянов Д.П., Филипеня Н.С. Навигация и управление движением : Материалы 8 Конференции молодых учёных: 1 этап, Санкт-Петербург,14-16 марта,2006; 2 этап, Санкт-Петербург (в Интернете), 1 июня – 31 окт.,2006; 3 этап, Санкт-Петербург,25-29 сент.,2006. Спб: ЦНИИ «Электроприбор»,2007, с. 118-124.

Приводится описание инерциального  измерительного модуля на базе микрогироскопов  и микроакселерометров фирмы Analog Devices, результаты калибровки, алгоритм функционирования, а также описание схемы построения интегрированной  сист. на базе оптимального фильтра  Калмана.

66 09.12-32.228 Точная модель МЭМС-акселерометра на основе использования зависимостей нелинейной регрессии. Nonlinear regresion model of a low-g MEMS accelerometer. Ang Wei Tech, Khosla Pradeep K., Reviere Cameron N. IEEE Sens. J. 2007. 7. – №1-2. – c. 81-88.

  Предложена точная  модель для двухосного акселерометра  с малыми пределами измерения  на основе использования техники  нелинейной регрессии.

67 09.12-32.262 Разработка микроакселерометра. A 2-DOF convectives micro accelerometer with a low thernal stress sensing element. Dao Van Thanh, Dao Dzung Viet, Sigiyama Susumu. Smart Mater. and Struct. 2007.16. – № 6. – с. 2308-2314.

  Университетом Рицумейкан (Япония) разработан микроакселерометр  конвекционного типа с двумя  степенями свободы.   

2008

68 Уменьшение влияния термоэлектрических явлений в МЭМС-структурах на выходной сигнал тонкоплёночных тензорезисторных датчиков давления. /Белозубов Е. М., Белозубова Н. Е., Васильев В. А. // Приборы и системы: Упр., контроль, диагност. 2008. – № 1. – с. 27-30.

Рассмотрены термоэлектрические явления, возникающие в МЭМС-струк-турах  тонкоплёночных тензорезисторных датчиков давления (ТТДД). Построена модель неинформативного преобразования термо-ЭДС в выходной сигнал МЭМС-структур ТТД с идентичными тензоэлементами. Описаны методы уменьшения влияния термоэлектрических явлений на выходной сигнал ТТДД. Разработаны рекомендации по совершенствованию МЭМС-структур ТТДД, работающих в условиях воздействия нестационарных температур (термоудара).

69 Повышение точности микроэлектронных преобразователей  давления на основе структур КНС. /Козлов А.И., Мартынов Д.Б., Пирогов А.В., Стучебников В.М. // Материалы X Международной научно-практической конференции "Энергоресурсосбережение. Диагностика", Димитровград, 2008, с.159-168

Проблема повышения точности измерительных преобразователей физических величин постоянно сопутствует  развитию науки, промышленности, транспорта и других отраслей экономики. В последнее  время требования к точности преобразователей давления особенно возросли. Промышленная группа "Микроэлектронные датчики "(ПГ МИДА) специализируется на разработке и производстве преобразователей и  датчиков давления на основе структур "Кремний на сапфире" (КНС). За 17 лет своей деятельности она прошла путь от датчиков давления МИДА-01П класса 1,0 и 0,5 до датчиков МИДА-13П класса 0,15-0,5 и преобразователей давления с точностью 0,05-0,1% и в настоящее время работает над преобразователями с точностью 0,01%.

70 Микроэлектронные датчики абсолютного давления. / Данилова Н., Панков В., Суханов В. // Электроника: Наука, Технология, Бизнес – 2008. – №2. – с. 52-53

Рассмотрена конструкция  датчиков абсолютного давления на базе кремниевого преобразователя давления. Приведены основные параметры тензомодулей. Преобразователи абсолютного давления – тензомодули серий ТДМ-А  и ТДМ1-А на базе интегральных преобразователей давления мембранного типа, предназначенные  для неагрессивных газовых сред, рассчитаны на диапазоны давлений с  верхним пределом измерения от 0,01 до 10 МПа.

Из реферативных журналов "Метрология и измерительная техника"

71 09.02-32.484 Новые тенденции в технологии МЭМС-датчиков для применений в жестких внешних условиях / Ниева П. // Датчики и системы. – 2008. – № 5. – с. 38-46.

Сенсорные системы на основе технологий МЭМС и НЭМС, способные  работать при высоких температурах, в агрессивных средах и/или под  воздействием сильной радиации, весьма перспективны для применений в жестких  внешних условиях. Они позволяют  снизить вес, повысить надежность и  уменьшить стоимость изделий  в ключевых сегментах рынка, таких  как автомобилестроение, авионика, промысловая геофизика и ядерная  энергетика. Дан обзор последних  достижений в области МЭМС- и НЭМС-датчиков для жестких условий с акцентом на материалы и устройства. Особое внимание уделено работе датчиков при  высоких температурах. Применительно  к таким устройствам рассматриваются  широкозонные полупроводниковые материалы  для высокотемпературных применений.

72 10.03-32.245 Микроэлектромеханические системы тонкопленочных датчиков давления для высоких температур и виброускорений / Белозубов Е. М., Белозубова Н. Е., Васильев В. А. // Автоматиз. и соврем. технол. – 2008. – № 10. – с. 27-30.

Представлен анализ методов  построения микроэлектромеханических систем тонкопленочных датчиков давления и выявлены их характерные недостатки. Предложен метод построения этих систем, обеспечивающий соединение выводных проводников с тонкими токопроводящими  пленками без сварки, который заключается  в деформации выводного проводника в пределах упругости путем его  сдавливания между пленкой и  дополнительно введенным элементом  в виде пластины определенной конфигурации и закреплении элемента.

73 10.09-32.19 МЭМС: большие рынки малых устройств / Гольцова М. М., Юдинцев В. А. // Нано- и микросистем. техн. – 2008. – № 4. – с. 9-13.

Рассмотрены состояние и  перспективы развития микроэлектромех. систем (МЭМС), причины, препятствующие реализации МЭМС-технологии и развитию рынка МЭМС-устройств, и пути их преодоления. МЭМС стали достаточно малогабаритными, дешевыми и прочными, чтобы завоевать  мир бытовой электроники. Датчики  перемещений, МЭМС-микросхемы микрофонов, гироскопов и акселерометров находят  спрос у изготовителей сотовых  телефонов, цифровых фотокамер, игровых  приставок, портативных компьютеров. Уже в 2007 году доля МЭМС для бытовой  аппаратуры составила 9% от мирового рынка  МЭМС (доля устройств для средств  связи - 10%, периферийных устройств компьютеров - 24%). В последующие годы, согласно прогнозам экспертов, доля МЭМС, предназначенных  для бытовой аппаратуры, возрастет  до 22%.

74 10.09-32.114 Микроэлектронные датчики, состояние и перспективы развития / Михайлов П. Г., Домкин К. И., Шариков М. В. // Труды Международной научно-технической конференции "Современные информационные технологии", Пенза, 2008. Вып. 7. - Пенза, 2008, с. 35-37.

Выявлены следующие перспективные  конструктивно-технол. направления  развития микроэлектронных датчиков: использование в чувствительных элементах композитных полупроводниковых  структур (кремний на диэлектрике, пьезопленка  сформированная на полупроводнике или  изоляторе и т. д.); применение высокотемпературных  полупроводников и полупроводниковых  соединений (алмаз, карбид кремния, арсенид  галлия); использование в технол. процессах высокоэнергетических технол. операций (ионная имплантация, обработка  ионными пучками, плазменное травление и т. д.); многофункциональность измерений, при которых МЭД одновременно измеряет различные параметры (давление и температуру, давление и вибрации, концентрацию и состав различных газов или жидких сред и пр.); внедрение при создании МЭД микро- и наномех. конструкций и технологий - нового научно-техн. направления, возникшего за последнее десятилетие.

75 10.02-32.187 Микроминиатюрные системы позиционирования на основе микромеханических акселерометров и гироскопов для нашлемных систем целеуказаний и индикации / Ачильдиев В. М., Грузевич Ю. К., Солдатенков В. А., Рязанов С. С. // Вестн. МГТУ. Сер. Приборостр. – 2008. – № 4. – с. 56-64, 125.

Дана оценка современного уровня российских и зарубежных разработок нашлемных систем целеуказания и  индикации, а также систем позиционирования на основе микрогироскопов и микроакселерометров.Разработан и изготовлен образец, и приведены  результаты экспериментальных исследований.

76 10.03-32.180 Методы проектирования систем на основе MEMS-устройств: датчик ускорения. Streamlining the design of MEMS devices: an acceleration sensor / Tan Tran Duc, Roy Sebastien, Thuy Nguyen Phu, Huynh Huu Tue // IEEE Circuits and Syst. Mag. - 2008. - 8, № 1, с. 18-27. - Англ.

Проанализированы основные тенденции развития методов проектирования систем на основе MEMS-устройств. Разработана  схема датчика ускорения. Схема  соединения узлов позволяла сконструировать  компактный акселерометр. Разработана  схема размещения плоскостей измерения.

77 09.12-32.319 Нелинейность давления микрообработанных пьезорезистивных датчиков давления с тонкими мембранами при высоких остаточных механических напряжениях. Pressure nonlinearity of micromachined piezoresistive pressure sensors with thin diaphragms under high residual stresses. Chiou Albert J., Chen Steven. Sens. and Actuators. A. 2008. 147. – № 1. – с. 332-339

Рассмотрена значимость проблемы тепловых остаточных напряжений при функционировании МЭМС датчиков давления. В частности, диапазон эл. напряжений и нелинейность давления, характеризующие выходной сигнал эл. напряжения чувствительного элемента давления, в значительной мере зависят от остаточных механических напряжений пассивных пленок на кремниевой мембране. Исследованы методы устранения нелинейности измеряемого давления при наличии остаточных механических напряжений в нитриде кремния и тонкопленочных мембранах с целью реализации его соответствия установленному критерию нелинейности при проектировании (±3 % при температуре 25°С). Измерена кривизна подложек, вычислено остаточное механическое напряжение пленок. Для определения окна оптимизации при проектировании линейных датчиков давления использован усовершенствованный метод конечных элементов с корреляцией эксперим. значений нелинейности измеряемого давления.