Аналіз методів контролю шорсткості підкладок для виробів електронної техніки

Автор(и)

  • Игорь Шакирович Невлюдов Харківський національний університет радіоелектроніки пр. Леніна, 16, м. Харків, 61166, Україна https://orcid.org/0000-0002-3833-9582
  • Ирина Владимировна Жарикова Харківський національний університет радіоелектроніки пр. Леніна, 16, м. Харків, 61166, Україна https://orcid.org/0000-0003-1110-9602
  • Иван Дмитриевич Перепелица Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна пл. Свободи,4, м. Харків, 61022, Україна https://orcid.org/0000-0003-0490-4288
  • Алексей Георгиевич Резниченко Харківський національний університет радіоелектроніки пр. Леніна, 16, м. Харків, 61166, Україна https://orcid.org/0000-0001-9368-8534

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.21864

Ключові слова:

підкладка, якість поверхні, шорсткість, методи контролю, профілометр, інтерферометр, технологічний процес

Анотація

У статті виконано аналіз основних параметрів підкладок електронної техніки, що впливають на якість готового виробу. Зокрема, розглянута шорсткість поверхні. Виконано дослідження методів контролю шорсткості, виявлені їх переваги та недоліки. Визначені перспективні задачі зі створення автоматизованих систем контролю якості поверхні підкладок, зокрема таких, що розроблятимуться на основі оптичних методів. 

Біографії авторів

Игорь Шакирович Невлюдов, Харківський національний університет радіоелектроніки пр. Леніна, 16, м. Харків, 61166

Доктор технічних наук, професор, зав. кафедрою

Кафедра технології і автоматизації виробництва РЕЗ та ЕОЗ

Ирина Владимировна Жарикова, Харківський національний університет радіоелектроніки пр. Леніна, 16, м. Харків, 61166

Асистент

Кафедра технології і автоматизації виробництва РЕЗ та ЕОЗ

Иван Дмитриевич Перепелица, Харківський національний університет ім. В.Н. Каразіна пл. Свободи,4, м. Харків, 61022

Кандидат технічних наук

Кафедра теоретичної та прикладної інформатики

Алексей Георгиевич Резниченко, Харківський національний університет радіоелектроніки пр. Леніна, 16, м. Харків, 61166

Асистент

Кафедра технології і автоматизації виробництва РЕЗ та ЕОЗ

Посилання

  1. Коледов, Л. А. Технология и конструкции микросхем, микропроцессоров и микросборок [Текст] / Л. А. Коледов. – СПб. : Издательство ≪Лань≫, 2007. – 400 с.
  2. Ефимов, И. Е. Микроэлектроника. Физические и технологические основы [Текст] / И. Е. Ефимов, И. Я. Козырь, Ю. И. Горбунов. – М. : Высш.шк., 1987. – 461 с.
  3. Уткин, В. Н. Исследование морфологии поверхности керамических подложек компонентов электронной техники [Текст] / В. Н. Уткин, М. А. Исаков, О. Е. Хапугин // Современные наукоемкие технологии. – 2007. – № 11. – С. 38–41.
  4. Черняев, В. Н. Технология производства интегральных микросхем и микропроцессоров [Текст] / В. Н. Черняев. – М. : Радио и связь, 1987. – 464 с.
  5. Коньшин, А. С. Поверхностная обработка твердых минералов и кристаллов для микроэлектроники [Текст] / А. С. Коньшин, В. В. Соловьев, Т. Б. Теплова // Научный вестник Московского Государственного Горного Университета. – 2010. – № 8. – C. 41–50.
  6. Богатырев, А. Е. Новые методы контроля чистоты и дефектности поверхности деталей [Текст] / А. Е. Богатырев Л. И. Шушунова, Г. М. Цыганов // Обзоры по электронной технике. – 1980. – № 3 (707). – С. 19–27.
  7. Розницин, И. Л. Определение оптимальных значений твердости, шероховатости поверхности материала, толщины наносимого покрытия для деталей объемного гидропривода [Текст] / И. Л. Розницин, Д. Б. Глушкова, В. П. Тарабанова, А. П. Любченко // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. – 2009. – № 46. – С. 64–68.
  8. Кривоносов, Ю. С. Определение шероховатости подложек и тонких пленок по рассеянию рентгеновских лучей в условиях внешнего отражения: [Текст] : дисс. … канд. физ-.мат. наук / Ю. С. Кривоносов. – М., 2003. – 126 с.
  9. Табенкин, А. Н. Шероховатость, волнистость, профиль. Международный опыт [Текст] / А. Н. Табенкин, С. Б. Тарасов, С. Н. Степанов. – СПб. : Изд-во Политехн. ун-та, 2007. – 136 с.
  10. Дудин-Барковский, И. В. Измерение и анализ шероховатости поверхности и некруглости поверхности [Текст] / И. В. Дудин-Барковский, А. И. Карташева. – М. : Машиностроение, 1978. – 320 с.
  11. Feldman, L. C. Fundamentals of Surface and Thin Film Analysis [Text] / L. C. Feldman, J. W. Mayer. – New York: North-Holland, 1986. – 352 р.
  12. Назаров, Ю. Ф. Методы исследования и контроля шероховатости поверхности металлов и сплавов [Текст] / Ю. Ф. Назаров, А. М. Шкилько, В. В. Тихоненко, И. В. Компанеец // Физическая инженерия поверхности. – 2007. – Том 5, № 3–4. – С. 307–316.
  13. Лисовская, В. В. Методы оценки шероховатости тонкопленочных покрытий [Электронный ресурс] / В. В. Лисовская, Г. Я. Беляев, С. Ю. Котов // Материалы конференции ≪Прикладные разработки науки и техники – 2013≫, Przemysl, Польша. – Режим доступа : http://www.rusnauka.com/32_PRNT_2013/Tecnic/8_146866.doc.htm.
  14. Баранов, А. М. Новый универсальный метод контроля параметров слоев и шероховатости поверхности в процессах вакуумного осаждения и травления [Текст] / А. М. Баранов, С. А. Терешин, И. Ф. Михайлов // Журнал технической физики. – 1997. – Т. 67, № 8. – С. 62–64.
  15. Лукин, Е. С. Анализ микроструктуры, качества поверхности и свойств подложек из оксида алюминия [Текст] : тез. докладов 2ой междун.науч.-прак. конф. / Е. С. Лукин, Е. В. Ануфриева, Н. А. Попова, Б. А. Морозов // Функциональная керамика. – Нижний Новгород, 2009. – С. 35–40.
  16. Shivea, L. W. Impact of Thermal Processing on Silicon Wafer Surface Roughness [Text] / L. W. Shivea, B. L. Gilmore // Semiconductor Wafer Bonding 10: Science, Technology, and Applications, Issue 16 (8), edited by T. Suga. – 2008. – Р. 401–405.
  17. Kranz, C. Impact of The Rear Surface Roughness on Industrial-Type Perc Solar Cell [Text] / C. Kranz, S. Wyczanowski, S. Dorn, K. Weise, C. Klein, K. Bothe, T. Dullweber, R. Brendel // 27th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Frankfurt, Germany, 24-28 September 2012. – P. 557–560.
  18. Пашкевич, М. Ф. Исследования и изобретательство в машиностроении [Текст] / М. Ф. Пашкевич, А. А. Жолобов, Ж. А. Мрочек, Л. М. Кожуро, В. М. Пашкевич; под общ. ред. М. Ф. Пашкевича. – Мн. : Адукацыя i выхаванне, 2005. – 287 с.
  19. Когерентно-оптические методы в измерительной технике и биофотонике [Текст] / Под ред. В. П. Рябухо и В. В. Тучина. – Саратов : Сателлит, 2009. – 127 с.
  20. Протопопов, В. В. Прибор для оперативного контроля шероховатости сверхгладких поверхностей больших размеров методом рентгеновского сканирования [Текст] / В. В. Протопопов, К. А. Валиев, Р. М. Имамов // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. – 2000. – Т. 66, № 1. – С. 32–37.
  21. Егоров, В. А. Оптические и щуповые приборы для измерения шероховатости поверхности [Текст] / В. А. Егоров. – М. : Машиностроение, 1965. – 222 с.
  22. Невлюдов, И. Ш. Метод анализа интерференционных изображений при контроле параметров качества поверхности волоконно-оптических компонентов [Текст] / И. Ш. Невлюдов, А. И. Филипенко // Вісті Академії інженерних наук України: Машинобудування і прогресивні технології. Спец. Випуск. – 2004. – № 4(24). – С.81–87.
  23. Полещук, А. Г. Лазерные методы контроля асферической оптики [Текст] / А. Г. Полещук, А. Е. Маточкин // Фотоника. – 2011. – № 2. – С. 38–44.
  24. Протопопов, В. В. Сравнительные измерения шероховатости подложек рентгеновских зеркал методами рентгеновской рефлектометрии и сканирующей зондовой микроскопии [Текст] / В. В. Протопопов, К. А. Валиев, Р. М. Имамов // Кристаллография. – 1997. – Т. 42. – С. 747–754.
  25. Арутюнов, П. А. Сканирующая зондовая микроскопия (туннельная и силовая) в задачах метрологии наноэлектроники [Текст] / П. А. Арутюнов, А. Л. Толстихина // Микроэлектроника. – 1997. – Т. 26, № 6. – С. 426–439.
  26. Nanda, K. K. Measurement of Surface Roughness by Atomic Force Microscopy and Rutherford Backscattering Spectrometry of CdS Nanocrystalline Films [Text] / K. K. Nanda, S. N. Sarangi, S. N. Sahu // Applied Surface Science. – 1998. – Vol. 133. – Р. 293–297.
  27. Sprague, R. Surface Roughness Measurement Using White Light Speckle [Text] / R. Sprague // Applied Optics. – 1972. – Vol. 11, Issue 12. – Р. 2811–2816.
  28. Zhenrong, Z. Roughness Characterization of Well-polished Surfaces by Measurements of Lightscattering Distribution [Text] / Z. Zhenrong, Z. Jing, G. Peifu // Optica Applicata. – 2010. – Vol. XL, No. 4. – Р. 811–818.
  29. Корольков, В. П. Модернизация микроинтерферометров МИИ-4 и МИИ-4М [Текст] / В. П. Корольков, А. Е. Качкин, Р. В. Шиманский // Мир измерений. – 2012. – № 10. – С. 37–42.
  30. Шероховатость от ≪МИКРОТЕХR≫ [Текст] / Металлообработка. – 2008. – № 4. – С. 19.
  31. Оптический профилометр на базе микроинтерферометра МИИ-4М [Электронный ресурс] / ЗАО ≪Дифракция≫, г. Новосибирск. – Режим доступа : http://www.diffraction.ru/products-ru/mii-4.
  32. Невлюдов, И. Ш. Технология автоматизированного контроля качества поверхности [Текст] / И. Ш. Невлюдов, Е. П. Второв, В. В. Токарев // Вестник Харьковского экономического университета. – 1998. – Вып. 1. – С. 86–88.
  33. Невлюдов, И. Ш. Автоматизированный контроль шероховатости высокоточных деталей в приборостроении [Текст] : зб. наук. пр. / И. Ш. Невлюдов, В. В. Токарев // ХВУ. – 2001. – Вип. 5(35). – С. 196–199.
  34. Невлюдов, И. Ш. Методология и оборудование контроля параметров компонентов волоконно-оптических систем передачи информации [Текст] / И. Ш. Невлюдов, А. И. Филипенко, Б. А. Малик // Прикладная радиоэлектроника: сб. АН Прикладной радиоэлектроники. – 2002. – Т. 1, № 1. – С. 51–56.
  35. Зырин, И. Д. Обзор возможностей математического моделирования шероховатости поверхности низкотемпературной керамики [Текст] : матер.23-ей Междуна. конф. / И. Д. Зырин, В. М. Карабан, С. Б. Сунцов // СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии (КрыМиКо’2013), 8-13 сентября 2013, Севастополь.–С.181–82.
  36. Koledov, L. A. (2007). Technology and Design of Chips, Microprocessors and Microassemblies, St. Petersburg, Russia: Lan, 400.
  37. Efimov, I. E., Kozyr, I. Ya., Gorbunov, Yu. I. (1987). Microelectronics. Physical and Technological Bases. Moscow, USSR: Vyssh. Shkola, 461.
  38. Utkin, V. N., Isakov, M. A., Hapugin, O. E. (2007). Morphology Research of a Ceramic Substrates Surface of Components of Electronic Equipment. Modern High Technologies, 11, 38–41.
  39. Cherniaev, V. N. (1987). Production Technology of Integrated Circuits and Microprocessors, Moscow, USSR: Radio i Sviaz, 464.
  40. Konshin, A. S., Solovyov, V. V., Teplova, T. B. (2010). Surface Treatment of Hard Minerals and Crystals for Microelectronics. Scientific messenger of the Moscow State Mining University, 8, 41–50.
  41. Bogatyryov, A. E., Shushunova, L. I., Tsyganov, G. M. (1980). New Test Methods of Purity and Deficiency of a Details Surface. Reviews on Electronic Equipment, 3 (707), 19–27.
  42. Roznitsin, I. L., Glushkova, D. B., Tarabanova, V. P., Liubchenko, A. P. (2009). Determination of Optimum Values of Hardness, Roughness of a Material Surface, Thickness of a Put Covering for Volume Hydraulic Actuator Details. Messenger of the Kharkov National Automobile and Highway University, 46, 64–68.
  43. Krivonosov, Yu. S. (2003). Study of the Substrates and Thin Films Roughness by X-rays Dispersion in the Conditions of External Reflection: Thesis in the Physical-Math. Sciences. Moscow, 126.
  44. Tabenkin, A. N., Tarasov, S. B., Stepanov, S. N. (2007). Roughness, Sinuosity, Profile. International Experience. St. Petersburg: Publishing House of Polytechnic University, 136.
  45. Dudin-Barkovskiy, I. V. (1978). Measurement and Analysis of a Surface Roughness and not roundness. Moscow, USSR: Mashinostroenie, 320.
  46. Feldman, L. C., Mayer, J. W. (1986). Fundamentals of Surface and Thin Film Analysis. New York: North-Holland, 352.
  47. Nazarov, Yu. F., Shkilko, A. M., Tihonenko, V. V., Kompaneets, I. V. (2007). Methods of Research and Testing of Metals and Alloys Surface Roughness. Physical engineering of a surface, 5 (3-4), 307–316.
  48. Lisovskaya, V. V. Belyaev, G. Ya., Kotov, S. Yu. (2013). Methods of a Thin-Film Coverings Roughness Assessment. Materials of the Conference “Applied Developments of Science and Technology – 2013”, Przemysl, Poland.
  49. Baranov, A. M., Tereshin, S. A., Mihailov, I. F. (1997). New Universal Test Method of Layers Parameters and Surface Roughness in Processes of Vacuum Sedimentation and Etching. Journal of technical physics, 67 (8), 62–64.
  50. Lukin, E. S., Anufrieva, E. V., Popova, N. A., Morozov, B. A. (May 13-15 2009). The Analysis of a Microstructure, Surface Quality and Properties of Aluminum Oxide Substrates. Functional Ceramics, Nizhny Novgorod, 35–40.
  51. Shivea, L. W. Gilmore, B. L. (2008). Impact of Thermal Processing on Silicon Wafer Surface Roughness. Semiconductor Wafer Bonding 10: Science, Technology and Applications, 16 (8), 401–405.
  52. Kranz, C., Wyczanowski, S., Dorn, S., Weise, K., Klein, C., Bothe, K., Dullweber, T., Brendel, R. (2012). Impact of The Rear Surface Roughness on Industrial-Type Perc Solar Cell. 27th European Photovoltaic Solar Energy Conference, Frank - furt, Germany, 557–560.
  53. Pashkevich, M. F., Zholobov, A. A., Mrochek, Zh. A., Kozhuro, L. M., Pashkevich, V. M. (2005). Researches and Invention in Mechanical Engineering. Minsk: Adukatsyiya i vyhavanne, 287.
  54. Riabuho, V. P., Tuchin, V. V. (2009). Coherent and Optical Methods in Measuring Equipment and Biophotonics. Saratov: Satellit, 127.
  55. Protopopov, V. V., Valiev, K. A., Imamov, R. M. (2000). The Device for an Operating Testing of a Roughness of Supersmooth Surfaces of the Big Sizes by the X-Ray Scanning Method. Factory laboratory. Diagnostics of materials, 66(1), 32–37.
  56. Egorov, V. A. (1965) Optical and Probe Devices for Surface Roughness Measurement. Moscow: Mashinostroenie, 222.
  57. Nevliudov, I. Sh. Filipenko, A. I. (2004) Method of the Interferential Images Analysis During Testing of Quality Parameters of Fiber-Optical Components Surface. News of Engineering Sciences Academy of Ukraine: Mechanical engineering and progressive technologies, 4(24), 81–87.
  58. Poleschuk, A. G., Matochkin, A. E. (2011). Laser Testing Methods of Aspherical Optics. Photonics, 2, 38–44.
  59. Protopopov, V. V., Valiev, K. A., Imamov, R. M. (1997). Comparative Measurements of X-Ray Mirrors Substrates Roughness by X-Ray Scatterometry and Scanning Probe Microscopy Methods. Crystallography, 42, 747–754.
  60. Arutiunov, P. A., Tolstihina, A. L. (1997). Scanning Probe Microscopy (Tunnel and Power) in Problems of Nanoelectronics Metrology. Microelectronics, 26(6), 426–439.
  61. Nanda, K. K., Sarangi, S. N., Sahu, S. N. (1998). Measurement of Surface Roughness by Atomic Force Microscopy and Rutherford Backscattering Spectrometry of CdS Nanocrystalline Films. Applied Surface Science, 133, 293–297.
  62. Sprague, R. (1972). Surface Roughness Measurement Using White Light Speckle. Applied Optics, 11 (12), 2811–2816.
  63. Zhenrong, Z., Jing, Z., Peifu, G. (2010). Roughness Characterization of Well-polished Surfaces by Measurements of Lightscattering Distribution. Optica Applicata, XL (4), 811–818.
  64. Korolkov, V. P., Kachkin, A. E., Shimanskiy, R. V. (2012). Modernization of microinterferometers MII-4 and MII-4M. World of measurements, 10, 37–42.
  65. Roughness from «MIKROTECH®» (2008). Metalloobrabotka, 4, 19.
  66. Optical Profilometer on the Microinterferometer MII-4M Basis. Diffraction LTD, Novosibirsk.
  67. Nevliudov, I. Sh., Vtorov, E. P., Tokarev, V. V. (1998). Technology of the Automated Surface Quality Testing. Messenger of the Kharkov economic university, 1, 86–88.
  68. Nevliudov, I. Sh., Tokarev, V. V. (2001). The Automated Testing of a High-precision Details Roughness in Instrument Making. Collection of Scientific Works of Kharkov Military University, 5(35), 196–199.
  69. Nevliudov, I. Sh., Filipenko, A. I., Malik, B. A. (2002). Methodology and Equipment for Fiber-Optical Components Parameters Testing for Information Transfer Systems. Applied Radioelectronics, 1(1), 51–56.
  70. Zyirin, I. D., Karaban, V. M., Suntsov, S. B. (2013). Review of Opportunities of Mathematical Modeling of a Low-Temperature Ceramics Surface Roughness. Microwave & Telecommunication Technology, Sevastopol, 181–182.

##submission.downloads##

Опубліковано

2014-04-15

Як цитувати

Невлюдов, И. Ш., Жарикова, И. В., Перепелица, И. Д., & Резниченко, А. Г. (2014). Аналіз методів контролю шорсткості підкладок для виробів електронної техніки. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2(5(68), 25–30. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2014.21864

Номер

Том 2 № 5(68) (2014): Прикладна фізика

Розділ

Прикладна фізика

Ліцензія

Авторське право (c) 2014 Игорь Шакирович Невлюдов, Ирина Владимировна Жарикова, Иван Дмитриевич Перепелица, Алексей Георгиевич Резниченко

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.