Автоматизированная система контроля качества микросхем

Введение

В настоящее время появляются все более новые механизмы, что является развитием рынка и интенсификации различных производственных процессов. Однако такое развитие невозможно представить без достижений научно-технического прогресса, эффективного использования ресурсов, снижения ущерба от аварийности и травматизма [1].
Современный уровень развития техники обусловлен использованием автоматизированного, либо и автоматического управления различными производственными и технологическими процессами. Представить сегодня какой-либо технический комплекс без использования автоматики практически невозможно, т.к. в реалиях нынешней экономики автоматизация является одним из основных направлений технического прогресса. Безусловно, рост эффективности и качества проектируемых АСУ, САУ, ГПМ, ГПС и т.д. невозможно без повышения надежности технических средств управления (ТСУ) [2].
На протяжении всего времени ведущей задачей инженерии являлась надежность техники, поэтому представители институтов и производства отводили ей достаточно большое внимание. За последние полвека проблема надежности стала носить ещё более ярковыраженный характер. К этому привели следующие основные причины:
– увеличение сложности современной техники;
– усиление интенсивности режимов работы систем и элементов;
– сложность условий эксплуатации технических систем;
– повышение требований к качеству, точности и долговечности;
– усиление ответственности выполняемых функций;
– полная или частичная автоматизация процессов производства.
Постоянно возрастает сложность проблем. Поэтому, одним из главных противоречий в развитии техники является то, что возрастание сложности конструкций ведет к возрастанию требований к надежности.
Теоретически надежность имеет своей основной задачей выбор оптимальных технических решений при проектировании, конструировании, изготовлении, транспортировке, хранении, монтаже, эксплуатации, техническом обслуживании и ремонте, которые обеспечивают сохранение основных технических характеристик технических объектов и их элементов в течение необходимого промежутка времени в определенных условиях эксплуатации [8].
Целью данной работы является анализ автоматизированных систем контроля качества микросхем. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
– рассмотреть основные понятия надежности технических систем;
– проанализировать технические решения, позволяющие проводить контроль качества микросхем.
Решение представленных задач позволит добиться поставленной цели.


1 Общие понятия надежности технических систем
Для того, чтобы обратиться к разрешению цели данной работы необходимо разобраться с терминами, т.к. достаточно часто понятия надежности, безопасности, опасности и риска используют для описания одних и тех же явлений, что неправильно [3].
Поэтому начнём с определения надёжности, которая представляет собой свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, которые характеризуют способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования. Чем ниже надежность системы, тем большие затраты будут необходимы для ремонта объекта. Кроме того, недостаточный уровень надежности приведет к простою технологического процесса, прекращению снабжения населения электроэнергией, водой, газом, транспортными средствами, невыполнению ответственных задач, иногда к авариям. Как результат, остановится работоспособность всех механизмов. А это приведет к гигантским экономическим вложениям.
Самые разнообразные области человеческой деятельности охватываются понятиями обеспечения надежности технических систем

. Надежность учитывается практически на всех этапах, от разработки до эксплуатации технических систем, что позволяет говорить о том, что надежность является одной из самых важных характеристик.
Проблем надежности постоянно усложняется по причине развития и усложнения техники. Предмет исследования надежности заключается в изучении:
– причин, которые вызывают отказы объектов;
– закономерностей данных причин;
– методов проверки надежности изделий;
– способов контроля надежности;
– методов расчетов и испытаний;
– изыскании путей и средств повышения надежности.
При необходимости определения параметров, которые характеризуют безопасность, нужно в дополнение к отказам оборудования и нарушениям работоспособности системы проанализировать возможность повреждений самого оборудования или вызываемых ими других повреждений. Если на этой стадии анализа безопасности предполагается возможность отказов в системе, то проводится анализ риска для того, чтобы определить последствия отказов в смысле ущерба, наносимого оборудованию, и последствий для людей, которые находятся вблизи него.
Развитие науки о надежности невозможно представить без комплексного и тесного взаимодействии с физикой, химией, математикой и другими науками, что подтверждается при расчете уровня надёжности сложных и масштабных систем.
Вопросы надежности связаны с различными системами, среди которых:
изделия, сооружения, системы с их подсистемами. Главное правило определения надёжности всей системы – расчет надежности каждого из элементов в отдельности. Чем выше этот параметр у каждого элемента, тем выше надежность целой системы.
Перейдём ближе к понятию надежности. Это свойство комплексное и согласно [4-6] оценивается по четырём показателям:
– безотказность;
– долговечность;
– ремонтопригодность;
– сохраняемость.
Рассмотрим каждое из них подробнее. Безотказность позволяет объекту сохранять непрерывную работоспособность в течение некоторого времени Основное внимание безотказности отводится при работе машин и агрегатов, которые могут привести к гибели людей.
Объект может характеризоваться с точки зрения безотказности во всех режимах, будь то хранение или транспортировка.
Долговечность характеризует способность объекта не изменять работоспособное состояние до наступления некоторого предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.
Отличие долговечности от безотказности заключается в том, что она характеризуется продолжительностью работы объекта по суммарной наработке, которая прерывается временными промежутками для восстановления его работоспособности. Подобными временными интервалами служат как плановые, так и внеплановые ремонтные работы.
В предыдущем абзаце было затронуто понятие предельного состояния. Оно показывает такой этап нахождения объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, либо восстановление его работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.
Третий показатель надёжности – ремонтопригодность, которая характеризует способность объекта к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния за счет процесса проведения технического обслуживания или ремонта. Большие экономические затраты на ремонт машин определяют важность показателя ремонтопригодность.
Четвёртое свойство сохраняемость, характеризует способность объекта сохранять в заданных пределах значения параметров, которые показывают способность объекта выполнять требуемые функции, в течение и после хранения и (или) транспортирования