Курсовая работа: Технологія випробування мікросхеми К155 ЛА7 за категорією К5

7 – спільний;

8 – вихід У2;

14 – напруга живлення.

Електричні параметри

1	Номінальна напруга живлення	5 В 5%
2	Вихідна напруга низького рівню	не більше 0.4 В
3	Вихідна напруга високого рівню	не менше 2.4 В
4	Напруга на антизвоному діоді	не менше -1.5 В
5	Вхідний струм низького рівню	не більше -1.6 мА
6	Вхідний струм високого рівню	не більше 0.04 мА
7	Вхідний пробивний струм	не більше 1 мА
8	Струм короткого замикання	-18…-70 мА
9	Струм вживання при низькому рівні вихідної напруги	не більше 22 мА
10	Струм вживання при високому рівні вихідної напруги	не більше 8 мА
11	Вживана статична потужність на один логічний елемент	не більше 39.4 мВт
12	Час затримки розповсюдження при включенні	не більше 18 нс
13	Час затримки розповсюдження при виключенні	не більше 60 нс

III . ВИПРОБУВАННЯ ІНТЕГРАЛЬНОЇ МІКРОСХЕМИ К155 ЛА7

Дослідження ІМ на кліматичний вплив проводять для перевірки спроможності виробів виконувати свої функції, зберігати параметри та/або зовнішній вигляд в межах встановлених норм під дією та після неї.

Кліматичні дослідження проводять не тільки на стадії проектування ІМ,але і в серійному виробництві для відбраківки потенційно не надійних виробів і для контролю стабільності виробництва. Режими і умови випробування ІМ встановлюють в залежності від ступеня жорсткості, яка, в свою чергу, визначається умовами подальшої експлуатації ІМ в складі системи. Вироби вважають такими, що витримали випробування, якщо вони під час та після його проведення задовольняють вимогам, заданим в технічних вказівках (ТВ) для даного виду випробувань.

Для підвищення інформативності та ефективності кліматичних досліджень при освоєні та виробництві виробів доцільно проводити їх в такій послідовності, при якій кожне наступне випробування підсилює дію попереднього, яке могло б залишитися не поміченим. Пропонується так звана нормалізована послідовність кліматичних випробувань, що включає випробування при підвищеній температурі, короткочасне випробування на вологостійкість в циклічному режимі (перший цикл), випробування на вплив знижених температур і атмосферного тиску, випробування на вологостійкість в циклічному режимі (решта циклів). При цьому між будь-якими вказаними випробуваннями допускається перерва не більше 3 діб, за виключенням інтервалу між випробуваннями на вологість і на вплив зниженої температури, який не повинен перевищувати 2 доби. Параметри виробів зазвичай вимірюють с початку і вкінці нормалізованої послідовності.

3.1 Вплив зміни температури середовища

3.1.1 Механізм дії температур

Випробування на вплив зміни температури середовища проводять для перевірки працездатності і збереження зовнішнього вигляду ІМ після вказаного впливу. В залежності від призначення і умов експлуатації, а також від конструктивних особливостей ІМ випробування проводять за методом або двох камер (для ІМ, які в умовах експлуатації підлягають швидкій зміні температур середовища), або однієї камери (при повільній зміні температури середовища). Для випробування встановлюють три цикли, якщо інше їх число не обумовлено в технічних вказівках (ТВ). Кожний цикл складається з двох етапів-випробувань: при зниженій і підвищеній температурі середовища.

При випробувані за методом двох камер ІМ виключеному стані поміщують в камеру холоду, а потім в камеру тепла, температуру в яких попередньо доводять до граничних значень. Вироби розміщують на спеціальному транспортному пристрої, який автоматично переміщує їх з однієї камери в іншу. Для виключення випадіння роси на поверхні виробів допускається розміщати їх в поліетиленових мішках, що повинно бути обумовлено в ТВ. Час переносу з камери холоду в камеру тепла і назад повинно бути мінімальним (не більше 5 хв.). При цьому рекомендується, щоб час досягнення заданого температурного режиму в камері після загрузки в неї виробів також не перевищував цього значення.

При випробуванні ІМ методом однієї камери вироби в виключеному стані розміщують в камері тепла і холоду КТХ-0.4-65/155 (рис.3.1). Температуру в камері спочатку знижують, а потім підвищують до граничного значення. Швидкість зміни температури при охолодженні рекомендується встановлювати не менше 1⁰ С/хв., а при нагріві – не менше 2⁰ С/хв. Для обох методів випробувань ІМ витримують при заданих температурах в продовж часу, що необхідний для досягнення виробами теплової рівноваги по всьому об’єму. Під час випробування електричне навантаження на ІМ не подають, а їх електричні параметри вимірюють до і після всіх циклів випробування, попередньо витримавши ІМ в нормальних кліматичних умовах. Одночасно з вимірюванням необхідних електричних параметрів виконують огляд ІМ.

3.1.2 Робота камери тепла і холоду

На рисунку 3.1 наведена схема камери тепла і холоду КТХ-0.4-65/155, призначеної для випробування малогабаритних ІМ на стійкість до підвищеної (до +155⁰ С) та зниженої (до -65⁰ С) температур. Камера забезпечує підтримання температури в діапазонах -65…+100 і +100…+155⁰ С з точністю не гірше 1⁰ С і 1%. Нерівноважність розподілу температури по об’єму камери складає 4⁰ С. При встановленні в камері заданого режиму середня швидкість змін температури в діапазонах +35…-65⁰ С і +35…+155⁰ С відповідне не менше 0.5 і 1.5⁰ С/хв. Робочій об’єм камери 0.4 м³ .

Для створення в камері позитивних температур служить нагрівач 1 , а для покращення теплообміну між нагрівачем і повітрям в корисному об’ємі 3 камери і зменшення нерівноважного розподілу температури в об’ємі – вентилятор 5 . Температури нижче 0⁰ С створюють за допомогою холодильної машини, яка може працювати в двох режимах: помірного (до -20⁰ С) і сильного (до -65⁰ С) холоду. При роботі в першому режимі хладагент (рідкий фреон-22) із конденсатора 12 через вентиль 11 , теплообмінник 10 , фільтр 9 і соленоїдний клапан 8 надходить в терморегулюючий вентиль 7 і через нього подається в випарник 6 . На випарювання фреону потрібна велика кількість тепла, яка відбирається з повітря, що знаходить в об’ємі камери. В результаті температура в камері знижується, а фреон через теплообмінник 10 повертається в компресор 13 і стискається до тиску конденсації. Із компресора пари фреону поступають в конденсатор, де вони знову конденсуються, відаючи тепло водопровідній воді, що охолоджує конденсатор.

1 – нагрівач; 2 – двері; 3 – корисний об’єм; 4 , 6 – випарники; 5 – вентилятор; 7 – терморегулюючий вентиль; 8 – соленоїдний клапан; 9 , 20 – фільтри; 10 , 14 , 26 – теплообмінники; 11 , 23 – вентилі; 12 – конденсатор теплотехнічний; 13 , 22 – компресори; 15 – конденсатор-випарник; 16 , 25 – термовентилі; 17 , 19 , 21 , 24 – соленоїдні вентилі; 18 – дюза; 27 – ємність.

Рисунок 3.1 – Схема камери тепла і холоду КТХ-0.4-65/155

При роботі в другому режимі використовують другий хладагент – фреон-13, а фреон-22 служить для охолодження фреону-13. Соленоїдний клапан закривається, і рідкий фреон-22 через соленоїдний вентиль 17 і термовентиль 16 поступає в змійовик конденсатора-випарника 15 . Забравши тепло у поступаючого сюди ж із компресора 22 через теплообмінник 14 газоподібного фреону-13, фреон-22 випаровується, а фреон-13 конденсується в міжтрубному просторі конденсатора-випарники. Випарюваний фреон-22 через теплообмінник 10 повертається в компресор 13 , а рідкий фреон-13 із конденсатора-випарника через теплообмінник 26 , соленоїдний вентиль 21 і фільтр 20 по двом паралельним віткам: соленоїдному вентилю 24 і термовентилю 25 , з однієї сторони, і обвідної лінії – соленоїдному вентилю 19 в дюзі 18 – з другої, поступає в випарник 4 і охолоджує камеру. Обвідна лінію слугує для збільшення швидкості виходу на заданий режим (діапазон -30…-50⁰ С). В інших випадках соленоїдний вентиль 19 закритий. Із випарника 4 пари фреону-13 нагнітаються компресором 22 в теплообмінник 14 , що охолоджується водою, звідки поступають в міжтрубний простір конденсатора-випарника, де в результаті охолодження рідким фреоном-22 знову відбувається їх конденсація. Для зберігання фреону-13 при ремонті холодильної машини (М2) служить ємність 27 , яка пов’язана з усмоктуючою і нагрівальною сторонами компресора системою трубопроводів і вентилів 23 .

Камера має ручне управління для перевірки і налагодження холодильних агрегатів і нагрівача і автоматичне – для створення і підтримки температурних режимів. Управління камерою і регулювання температури виконується за допомогою блоку управління. Потрібну температуру встановлюють по задатчику температури (ЗТ), який разом з датчиками температури (R1, R2), розміщеними в камері, утворює термочутливий міст. Доки температура в камері не досягне необхідного значення, з мосту на вхід регулятора температури (РТ) поступає сигнал, пропорційний відхиленню температури. Фаза цього сигналу залежить від знаку заданої температури (- або +). З виходу регулятора температури на вхід управляючого пристрою (УП) подається постійна напруга, пропорційна розбалансу мосту. В залежності від знаку напруги сигнал з виходу УП поступає на тиристорний регулятор (ТР), що змінює напругу на нагрівачі, або на пусковому пристрої (ПП), що управляє роботою холодильних машин (М1 і М2). Коли температура в камері досягне необхідного рівня, міст балансується, сигнал на його виході становиться рівним нулю, і нагрівач або холодильні машини вимикаються. Контролюється і записується температура за допомогою врівноваженого мосту (ВМ) КСМ1-002, що працює від датчика температури – терморезистора R3. При порушенні нормального режиму роботи камери (зміна температури, зупинка вентилятора) спрацьовує звукова і світлова сигналізація.

Випробувані вироби закріплюють в спеціальних пристосуваннях. Матеріали, що застосовуються для кріплення малогабаритних виробів, повинні мати велику теплопровідність. Пристосування встановлюють на платі, що розміщена всередині корисного об’єму і має гнізда, з’єднані із штепсельними роз’їмами, що знаходяться зовні камери. З’єднання виконують термостійким екранованим проводом з надійно заземленим екраном. До штепсельних роз’їмів підключають випробувальну і вимірювальну апаратуру.

В процесі експлуатації камер подібного типу слідкують за справністю всіх елементів, звертаючи особливу увагу на справність заземлюючих пристроїв, рівень масла в компресорах і періодично перевіряючи герметичність холодильної системи.

3.2 Випробування на багатократні удари

3.2.1 Механізм дії удару

В механізмі абсолютно твердого тіла удар розглядається як деякий стрибкоподібний процес, тривалість якого безкінечно мала. Під час удару в точці зіткнення тіл виникають великі, але миттєво діючі сили, що призводять до конечної зміни кількості рухів. В реальних системах завжди діють конечні сили в продовж конечного інтервалу часу, та співудар двох