Индивидуальное прогнозирование показателей качества и надежности компонентов радиоэлектронных средств космических аппаратов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.04, кандидат наук Мишанов Роман Олегович

  • Мишанов Роман Олегович
  • кандидат науккандидат наук
  • 2018, ФГБОУ ВО «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
  • Специальность ВАК РФ05.12.04
  • Количество страниц 187
Мишанов Роман Олегович. Индивидуальное прогнозирование показателей качества и надежности компонентов радиоэлектронных средств космических аппаратов: дис. кандидат наук: 05.12.04 - Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения. ФГБОУ ВО «Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики». 2018. 187 с.

Оглавление диссертации кандидат наук Мишанов Роман Олегович

ВВЕДЕНИЕ......................................................................................................................5

1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ НИЗКОЙ НАДЕЖНОСТИ КМОП МИКРОСХЕМ И СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИИ ПО ПРОГНОЗИРОВАНИЮ

ИХ НАДЕЖНОСТИ.................................................................................................18

1.1. Развитие теории надежности в части анализа отказов бортовых радиоэлектронных средств.....................................................................................18

1.2. Прогнозирование и расчет надежности бортовых радиоэлектронных средств.....................................................................................................................18

1.3. Сравнение программных комплексов расчета надежности бортовых радиоэлектронных средств.....................................................................................22

1.4. Виды прогнозирования и классификация методов прогнозирования..............28

1.5. Методы теории распознавания образов в индивидуальном прогнозировании....................................................................................................30

1.6. Метод дискриминантных функций......................................................................31

1.7. Метод регрессионных моделей.............................................................................33

1.8. Методы кластерного анализа................................................................................34

1.9. Иерархические методы кластеризации................................................................35

1.10. Алгоритм к-средних.............................................................................................37

1.11. Самоорганизующиеся карты Кохонена.............................................................39

1.12. Метод экстраполяции в индивидуальном прогнозировании...........................41

1.13. Краткие выводы....................................................................................................42

2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ И ПРОВЕДЕНИЕ ОБУЧАЮЩЕГО

ЭКСПЕРИМЕНТА ДЛЯ КМОП МИКРОСХЕМ.................................................45

2.1. Этапы индивидуального прогнозирования.........................................................45

2.2. Методика обучающего эксперимента..................................................................46

2.3. Анализ конструктивно-технологических особенностей микросхем................46

2.4. Разработка и уточнение схем включения и измерения......................................55

2.5. Выбор методов и средств контроля информативных параметров....................60

2.6. Определение объема выборки..............................................................................63

2.7. Разработка программы исследовательских испытаний.....................................65

2.8. Краткие выводы......................................................................................................66

3. ПРОВЕДЕНИЕ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПРОГНОЗИРОВАНИЯ

ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ КМОП МИКРОСХЕМ С ВЕРИФИКАЦИЕЙ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ....................................68

3.1. Структурная схема индивидуального прогнозирования показателей качества

и надежности КМОП интегральных микросхем................................................68

3.2. Анализ признаков, видов, причин и механизмов отказов

КМОП интегральных микросхем.........................................................................71

3.3. Выбор прогнозируемого параметра и первичный выбор информативных параметров КМОП интегральных микросхем.....................................................78

3.4. Вторичный выбор информативных параметров КМОП микросхем................79

3.5. Построение прогнозных моделей с помощью методов регрессионных моделей и дискриминантных функций................................................................89

3.6. Применение методов кластерного анализа для верификации

результатов.............................................................................................................93

3.7. Оценка точности верификации.............................................................................93

3.8. Применение иерархических методов кластеризации........................................95

3.9. Применение алгоритма к-средних......................................................................121

3.10. Применение самоорганизующихся карт Кохонена.......................................127

3.11. Применение метода экстраполяции.................................................................133

3.12. Краткие выводы.................................................................................................137

4. ОТБРАКОВКА КМОП ЦИФРОВЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОСХЕМ С ПОМОЩЬЮ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ..............................................................................................................140

4.1. Определение порядка контроля параметров КМОП микросхем ...................140

4.2. Использование нагрузочной способности КМОП микросхем в качестве контролируемого параметра................................................................................141

4.3. Разработка устройств контроля нагрузочной способности

КМОП интегральных микросхем.......................................................................142

4.4. Разработка устройства диагностического контроля КМОП микросхем

по времени задержки распространения сигнала...............................................145

4.5. Разработка устройства функционального контроля КМОП микросхем........147

4.6. Краткие выводы....................................................................................................148

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...........................................................................................................150

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ..................................................152

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ..............................173

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Взаимосвязь признаков, видов, причин и механизмов

отказов КМОП интегральных микросхем................................................................175

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Классификация видов отказов микросхем..............................180

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Результаты прогнозирования методом экстраполяции.........181

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Акты внедрения..........................................................................188

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Обеспечение бесперебойной и безотказной работы космических аппаратов (КА) в течение всего срока активного существования (САС) - необходимое условие для выполнения основных задач, возложенных на отечественную ракетно-космическую отрасль [1,2]. В значительной степени работоспособность КА определяется качеством и надежностью как бортовых систем, комплексов, блоков и самих приборов, так и наземных систем, входящих в космический комплекс (КК).

На данном этапе развития науки и техники широкое распространение получила концепция повышения надежности бортовых радиоэлектронных средств (РЭС) за счет повышения надежности электронной компонентной базы (ЭКБ). Более того, бортовая аппаратура (БА) в большинстве случаев является необслуживаемой, поэтому заложение свойств надежности должно происходить до этапа ее эксплуатации. Следует отметить, что космическое пространство представляет собой экстремальную среду, в которой БА подвергается интенсивным механическим, электрическим, радиационным, тепловым, электромагнитным и другим воздействиям, что провоцирует возникновение отказов приборов, состоящих из элементов, имеющих явные, либо скрытые дефекты. Таким образом, одним из направлений эффективного решения задачи повышения качества БА является мониторинг стабильности параметров и функционирования электрорадиоизделий (ЭРИ) совместно с отбором наиболее качественных экземпляров [3,4].

Очевидно, что для предотвращения отказов РЭС, необходимо выяснить, с какими ЭРИ наиболее часто связаны отказы. Авторы [5] приводят следующую информацию о распределении отказов радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) общегражданского назначения (рисунок 1), полученную Центром исследования надежности (Reliability Information Analysis Center). По причине дефектов комплектующих изделий отказы аппаратуры снизились с 30 % до 22 % за

последние 15-20 лет (информация актуальна на 2015 год). Такая тенденция наблюдалась за счет возросшей надежности ЭКБ вследствие повышения качества технологий и применения современных систем управления качеством. Кроме того, в 20 % случаев однозначную причину отказов установить не удалось, что дает предположение о том, что с большей долей вероятности отказы вызваны дефектами изделий ЭКБ. Стоит отметить, что в свободном доступе информация об отказах РЭА специального назначения не публикуется, поэтому можно допустить, что такое же распределение отказов наблюдается при эксплуатации РЭА военного и космического назначения [5].

Рисунок 1 - Диаграмма распределения причин отказов радиоэлектронной аппаратуры

Автор [6] отмечает, что в настоящее время до 70 % отказов при эксплуатации РЭА происходит за счет ЭРИ, при этом наличие всего 2 % дефектных компонентов снижает работоспособность аппаратуры на 30 %.

Разработка КА с длительным САС (10-15 лет, в перспективе - 15 лет и более) требует установки высоконадежной бортовой аппаратуры, требующей дорогостоящей ЭКБ вследствие огромных затрат на ее разработку, изготовление и испытания, а также малой партии выхода годных изделий, использования в проекте малого количества ЭРИ и низкого срока их хранения [7-9]. Даже для серийно изготавливаемых КА поставка изделий ЭКБ происходит для каждого конкретного КА, что определяет партию конкретной номенклатуры ЭКБ как мелкосерийную или единичную даже с учетом ЗИП. Более того, вследствие различных причин не всегда возможно соблюдение сроков поставки ЭРИ, что

может повлечь за собой дополнительные временные издержки вплоть до переноса или отмены запуска КА, а значит и дополнительные финансовые затраты.

Высокие требования заказчиков к тактико-техническим характеристикам КА невозможно обеспечить исходя из возможностей современной российской промышленности к производству ЭКБ специального назначения (ЭКБ СН) [5]. Таким образом, на данном этапе развития отечественной микроэлектронной промышленности для разработчиков РЭС сформировались два пути:

- проведение дополнительных испытаний ЭРИ отечественного производства (ОП) и ЭРИ иностранного производства (ЭРИ ИП) индустриальной категории качества, включающих проведение входного контроля, отбраковочных испытаний, диагностического неразрушающего контроля (ДНК), выборочного разрушающего физического анализа (РФА) и других испытаний [10,11];

- использование элементно-компонентной базы иностранного производства (ЭКБ ИП) СН, характеризующейся высокой надежностью, высокой радиационной стойкостью [12] и стойкостью к тяжелым заряженным частицам (ТЗЧ) [5].

Первый подход предполагает нахождение и применение наиболее надежных и удовлетворяющих предъявляемым требованиям ЭРИ из уже изготовленной партии, что в целом не повышает надежность изделий ЭКБ, т.к. влияние на технологический процесс (ТП) изготовления отсутствует. Второй подход наиболее приемлем с точки зрения разработчика БА, но влечет за собой огромные затраты, частое невыполнение сроков, а иногда и невозможность использования ЭРИ ИП вследствие различных причин. Таким образом, для оперативного решения задач в современных условиях наиболее приемлемым является первый подход, т.к. позволяет с помощью принятия дополнительных мер выбрать наиболее подходящие ЭРИ для РЭС. В связи с этим, очевидна необходимость разработки адекватных программ испытаний и проведение этих испытаний для каждой конкретной номенклатуры ЭКБ.

Наибольшее распространение в бортовых РЭС получили цифровые интегральные микросхемы (ЦИМС), позволяющие реализовать выполнение функций приема, сохранения, обработки и выдачи информации в виде сигналов с

высокой достоверностью при малых массогабаритных характеристиках. Значительными преимуществами при использовании в аппаратуре космического назначения по сравнению с другими интегральными микросхемами (ИМС) обладают ЦИМС, изготовленные по КМОП технологии, характеризующиеся высокой помехоустойчивостью, высоким быстродействием при низкой потребляемой мощности, что и определило их широкое распространение в бортовых РЭС. Кроме того, большинство микропроцессоров, микроконтроллеров и ПЛИС, от которых в целом зависит функциональность устройств, изготовлено именно по КМОП-технологии и ее производным технологиям и процессам (КМОП-РС, БиКМОП, КМОП-КНИ, КМОП-КНС и другие)[13].

Применение отечественных ИМС конкретной категории качества ("ВП", "ОС", "ОСМ", "ОСД", "Н") в аппаратуре специального назначения регламентировано стандартом [14]. Применение ЭРИ ИП в отечественных бортовых РЭС в некоторых случаях является не только прогрессивным, но и единственно возможным инженерно-техническим решением [5]. Применение ЭРИ ИП регламентируется многими документами с различными требованиями, что может значительно влиять на сроки разработки аппаратуры [15-17]. Разработчик бортовых РЭС может использовать ИМС ИП (также как и ЭРИ ИП) в случае, если это в целом не ухудшает надежность изделия и только из действующих перечней разрешенных к применению ЭРИ, при этом отдавая предпочтение сертифицированным ЭРИ [18]. Стоит отметить, что сертификация ЭРИ ИП вносит дополнительные и немалые финансовые и временные затраты на разработку аппаратуры, которые предсказать довольно трудно с учетом немалых сроков разработки проектов бортовых РЭС и КА. В некоторых случаях разработчики РЭС с согласия заказчиков и государственных организаций прибегают к применению ЭКБ более низких категорий качества: "ВП" (ЭРИ ОП), "Industrial" и "Military" (ЭРИ ИП). В этом случае изделия ЭКБ предварительно подвергаются контрольным и дополнительным отбраковочным испытаниям [1921]. В работах [22-26] приводится информация о технологиях на основе подходов Commercial-Off-The-Shelf (COTS) и Industry-Off-The-Shelf (IOTS), которые

позволяют использовать в космическом приборостроении неквалифицированные ЭКБ ИП соответствующих категорий качества. Применение таких ЭРИ также не обходится без дорогостоящих мероприятий, таких как отбраковочные испытания, диагностический неразрушающий контроль (ДНК), разрушающий факторный анализ (РФА), что в конечном итоге значительно повышает стоимость элементов совместно с пропорциональным уменьшением интенсивности отказов [20].

Стоит упомянуть, что использование несертифицированных ЭРИ ИП влечет за собой значительный риск при эксплуатации бортовых РЭС из-за возможного наличия в таких компонентах «закладок», что может определять как работоспособность бортовых РЭС или даже КА в целом, так и утечку, блокирование, либо потерю важной информации. Таким образом, сертификация ЭРИ ИП обязательна в проектах КА в интересах МО РФ.

В таблице 1 представлены требования по выбору категорий качества изделий ЭКБ ИП в зависимости от САС изделия ракетно-космической техники (РКТ) [17].

Из этой таблицы видно, что для КА со САС более 5 лет возможно использование ЭКБ ИП только категорий качества Space, Military, HiRel, что значительно увеличивает как сроки разработки бортовых РЭС, так и их стоимость в несколько раз по сравнению с проектами КА с меньшими САС.

Таблица 1 - Требования по выбору категорий качества изделий ЭКБ ИП в зависимости

от САС изделий РКТ

Категория качества Срок активного существования (САС) изделия РКТ

Более 5 лет От 2 до 5 лет До 2 лет

Space (Космического назначения) + + +

Military (Военного назначения) + + +

HiRel SCD (Высокой надежности) + + +

HiRel MFR (Высокой надежности) - + +

Industrial (Промышленный уровень) - + +

Примечание - "+" означает, что применение изделий ЭКБ ИП данной

категории качества разрешено; "-" означает, что применение изделий ЭКБ ИП данной

категории качества запрещено.

Применение ЭКБ ИП в отечественных разработках - распространенная практика в ракетно-космической отрасли. Автор [5] отмечает, что разгонные блоки и ускорители аппаратов отечественного производства «Фрегат», «Бриз-М», «Бриз-КМ» (Д, ДМ), «Везувий» и другие использовали 10...20 % импортной ЭКБ; начиная с 2000-2005 гг. удельный вес импортной ЭКБ, используемой в новых космических объектах и системах (за исключением ракет-носителей) увеличился до 50.80 %.

Отбраковка потенциально ненадежных ЭРИ по результатам проведенного диагностического контроля и индивидуального прогнозирования (ИП) показателей качества является одним из перспективных способов повышения качества и надежности бортовых РЭС. В таком случае основным вопросом, требующим детального изучения, является разработка и внедрение новых методов диагностического неразрушающего контроля ЭРИ, учитывающих взаимосвязь между показателями надежности, физическими свойствами и параметрами ЭРИ, установление протекающих в них физико-химических процессов, природы механизмов отказов [27,28].

Таким образом, сокращение затрат ресурсов и сроков разработки аппаратуры совместно с повышением надежности и качества бортовых РЭС, включая сокращение и в перспективе отказ от использования ЭРИ ИП, является одной из наиболее актуальных задач в отечественном космическом приборостроении на ближайшие десятилетия. При этом особого внимания заслуживает проблема повышения качества и надежности цифровых КМОП ИМС отечественного производства.

Степень разработанности темы

Вопросам контроля и прогнозирования показателей качества и надежности РЭС посвящены работы Гаскарова Д.В., Горлова М.И., Жаднова В.В., Карпова О.В., Кейджяна Г.А., Сергеева В.А., Сагояна А.В., Строгонова А.В., Пиганова М.Н., Тюлевина С.В., Козловой И.Н., Наседкина А.В., Bowles J.B., Kato Y., Kool C.F., Mackintosh I., Novak T.,Smith I., Vaccaro I., Workman W. и др. Авторами

предложены методы, алгоритмы, модели, методики прогнозирования показателей качества ряда элементов и устройств. В ряде случаев предложенные модели оказываются неэффективными для некоторых типов ЭРИ в связи с использованием в моделях малоинформативных параметров, что оказывает сильное влияние на точность прогноза.

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения», 05.12.04 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Индивидуальное прогнозирование показателей качества и надежности компонентов радиоэлектронных средств космических аппаратов»

Цель работы

Целью данной работы является повышение надежности РЭС КА за счет отбраковки потенциально ненадежных компонентов по результатам ИП их качества и ДНК.

Объект исследования

Объектом исследования являются цифровые интегральных микросхемы специального назначения, изготовленные по КМОП-технологии и широко применяемые в бортовой аппаратуре космических аппаратов.

Предмет исследования

Предметом исследования являются методы, алгоритмы индивидуального прогнозирования, основанные на теории распознавания образов, методы экстраполяции.

Поставленная цель достигается решением следующих научных задач:

1. Разработка методики построения прогнозных моделей индивидуального прогнозирования качества компонентов РЭС КА.

2. Проведение анализа схемы исследования отказов микросхем с учетом признаков отказов, их видов, причин и механизмов.

3. Разработка алгоритма верификации результатов индивидуального прогнозирования показателей качества РЭС на основе методов кластерного анализа с малой вероятностью принятия ошибочных решений.

4. Построение прогнозных моделей оценки качества и надежности микросхем КМОП типа на базе метода регрессионных моделей (МРМ), метода дискриминантных функций (МДФ) и с помощью метода экстраполяции.

Проведение их исследования. Определение порогов прогнозных функций, обеспечивающих приемлемые (оптимальные) значения основных вероятностных характеристик.

5. Разработка устройства для определения нагрузочной способности микросхем, обеспечивающего отбраковку потенциально ненадежных образцов по результатам ИП или ДНК.

Методы исследований

Для решения поставленных задач применялись элементы теории вероятностей и математической статистики, теории надежности, методы планирования эксперимента, математическое моделирование, системный и структурный подходы.

Научная новизна работы

1. Предложена методика построения прогнозных моделей и ИП качества РЭС, включающая анализ отказов, выбор критического прогнозируемого параметра, первичный выбор информативных параметров, разработку методики обучающего эксперимента (исследовательских испытаний), проведение обучающего эксперимента, вторичный выбор информативных параметров, разработку прогнозных моделей (операторов ИП) на основе методов теории распознавании образов или с помощью метода экстраполяции, верификацию моделей с помощью методов кластерного анализа, оценку качества прогнозных моделей, которая обеспечивает высокую точность ИП и малый риск потребителя.

2. Предложена методика анализа и вторичного (окончательного) выбора информативных параметров радиоэлектронных средств, основанная на проведении корреляционного и регрессионного анализа по результатам обучающего эксперимента в рамках исследовательских испытаний с использованием коэффициентов корреляции, корреляционных отношений, генеральных коэффициентов корреляции.

3. Разработан алгоритм верификации результатов индивидуального прогнозирования показателей качества РЭС на основе иерархических методов кластеризации, метода ^средних и самоорганизующихся карт Кохонена и обеспечивающий снижение риска потребителя и вероятности принятия ошибочных решений.

4. Построены прогнозные модели оценки качества и надежности микросхем КМОП типа на базе МРМ и МДФ. Проведено их исследование. Определены пороги прогнозных функций, обеспечивающие приемлемые (оптимальные) значения основных вероятностных характеристик.

Теоретическая значимость работы

Теоретическая значимость работы состоит в развитии теории надежности в области индивидуального прогнозирования показателей качества и надежности КМОП ИМС для бортовых РЭС, а также в развитии использования статистических и физических методов анализа отказов ЭРИ СН.

Практическая значимость работы

1. Проведен анализ схем исследования отказов микросхем, с учетом их признаков, видов, причин и механизмов. Проведен анализ отказов микросхем, который позволил выбрать критический прогнозируемый параметр и провести первичный выбор информативных параметров для исследуемого набора ИМС.

2. Разработан новый вариант (новая программа) обучающего эксперимента для микросхем КМОП типа. Он учитывает назначение аппаратуры, объект установки ИМС, конкретные условия эксплуатации и позволяет повысить эффективность эксперимента.

3. Предложены новые процедуры ИП ЭРИ с классификацией на основе иерархических методов кластеризации, метода ^средних и самоорганизующихся карт Кохонена (новые методики и блок-схемы классификации).

4. Сделан выбор критериев и проведена оценка точности верификации результатов индивидуального прогнозирования (прогнозных моделей).

5. Предложена методика ИП качества ЭРИ с помощью метода экстраполяции по значениям прогнозируемого параметра.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Предложена методика построения прогнозных моделей и индивидуального прогнозирования качества РЭС, включающая анализ отказов, выбор критического прогнозируемого параметра, первичный выбор информативных параметров, разработку методики обучающего эксперимента (исследовательских испытаний), проведение обучающего эксперимента, вторичный выбор информативных параметров, разработку прогнозных моделей (операторов ИП) на основе методов теории распознавании образов или с помощью экстраполяции, верификацию моделей с помощью методов кластерного анализа, оценку качества прогнозных моделей, которая обеспечивает высокую точность ИП и малый риск потребителя.

2. Разработан алгоритм верификации результатов индивидуального прогнозирования показателей качества РЭС на основе иерархических методов кластеризации, алгоритма ^средних и самоорганизующихся карт Кохонена, включающий выбор параметров алгоритмов кластерного анализа, определение исходных данных по результатам обучающего эксперимента, преобразование состава кластерных групп, расчет точности верификации и обеспечивающий снижение риска потребителя и вероятности ошибочных решений.

3. Предложена методика анализа и вторичного (окончательного) выбора информативных параметров радиоэлектронных средств, основанная на проведении корреляционного и регрессионного анализа по результатам обучающего эксперимента в рамках исследовательских испытаний с использованием коэффициентов корреляции, корреляционных отношений, генеральных коэффициентов корреляции и с учетом вида их распределений и критериев отбора.

4. Построены прогнозные модели оценки качества и надежности микросхем КМОП типа на базе МРМ, МДФ и с помощью метода экстраполяции.

Проведено их исследование. Определены пороги прогнозных функций, обеспечивающие приемлемые (оптимальные) значения основных вероятностных характеристик.

Достоверность результатов

Степень достоверности полученных результатов определялась обоснованностью допущений теоретических положений и моделей, путем сравнения расчетных значений со значениями, полученными экспериментальным путем.

Реализация и внедрение результатов работы

Разработанные в диссертации методики, алгоритм, прогнозные модели, устройства и технологический процесс испытаний внедрены в учебный процесс ФГАОУ ВО «Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева (Самарский университет)» и в АО «РКЦ «Прогресс».

Личный вклад автора

Основные результаты работы, включенные в диссертацию, получены лично автором. Обсуждение и анализ теоретических и экспериментальных результатов проводились совместно с научным руководителем. Разработка устройств ДНК КМОП ИМС проведена совместно с соавторами.

Апробация работы

Основные результаты были изложены на следующих конференциях и симпозиумах: Всероссийской НТК «Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций» (г. Самара, 2013, 2017, 2018 гг.); Международной научно-практической конференции «European Science and Technology» (г. Мюнхен, Германия, 2014 г.); Международной научно-практической конференции «Science and Education» (г. Мюнхен, Германия, 2014 г.); Международной конференции «The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics

(CADSM 2015)» (г. Свалява, Украина, 2015 г.); Всероссийской НТК «Современные проблемы радиоэлектроники» (г. Красноярск, 2015 г.); Международном научном симпозиуме «Sense. Enable. SPITSE» (г. Санкт-Петербург, 2015 г.); Международной научно-практической конференции «Естественно-научные исследования и народное хозяйство, современные технологии и технический прогресс» (г. Воронеж, 2015 г.); Международной конференции и молодежной школы «Информационные технологии и нанотехнологии» (г. Самара, 2017 г., 2018 г.); Международном симпозиуме «Надежность и качество» (г. Пенза, 2017 г.); Молодежном научном форуме «Наука будущего - наука молодых» (г. Нижний Новгород, 2017 г.).

Публикации

Основное содержание диссертации отражено в 34 работах. Из них: 5 в изданиях ВАК по направлению «Радиотехника», 9 - в рецензируемых научных изданиях, 3 - входят в базу цитирования Scopus, 2 - патенты на изобретения. Личная доля составляет 12,6 п.л.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех разделов, основных результатов и выводов, списка использованных источников из 185 наименований и приложений на 19 страницах. Основной текст диссертации изложен на 174 страницах и содержит 38 таблиц и 54 рисунка.

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулированы цель и основные задачи исследований, научная новизна и практическая значимость результатов диссертации.

В первом разделе анализируется и систематизируется информация по надежности радиоэлектронных средств и методам ее прогнозирования.

Рассмотрены вопросы расчета надежности бортовых РЭС на основе разных комплексов, представлена классификация методов прогнозирования, описаны основные методы индивидуального прогнозирования.

Во втором разделе рассмотрены методика обучающего эксперимента, схемы включения и измерения основных статических и динамических параметров ЭРИ.

В третьем разделе предложена методика проведения ИП показателей качества и надежности ЭРИ с верификацией полученных результатов. Применение методики демонстрируется на примере двух выборок КМОП ИМС СН.

В четвертом разделе предложен ряд параметров КМОП ИМС для проведения их ДНК. Представлены схемы разработанных устройств ДНК для контроля по нагрузочной способности, по времени задержки распространения сигнала при включении и выключении с последующим проведением функционального контроля.

1. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ НИЗКОЙ НАДЕЖНОСТИ КМОП МИКРОСХЕМ И СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИИ ПО ПРОГНОЗИРОВАНИЮ ИХ

НАДЕЖНОСТИ

1.1. Развитие теории надежности в части анализа отказов бортовых

радиоэлектронных средств

Успешность выполнения миссий КА зависит от стабильной работы бортовых РЭС, которые в свою очередь полностью определяются качеством применяемой ЭКБ. Большинство критических отказов аппаратуры связаны с невозможностью выполнения наиболее ответственными элементами своих функций, в частности, ИМС.

Исторически сложилось, что в начале развития теории надежности доминировали методы математической статистики и теории вероятностей, использовавшиеся для обобщения результатов экспериментальных данных. В дальнейшем, c увеличением надежности ИМС и вследствие громоздкости, дороговизны и чрезмерной длительности исследований, необходимых для набора статистических данных, получили развитие физические методы, предназначенные для изучения механизмов отказов и разработки их физических моделей [29]. Зачастую, учитывая достигнутый уровень надежности ИМС, а также динамически развивающиеся технологии изготовления ИМС, применение только статистических методов не имеет смысла. Поэтому крайне актуально развитие работ в части анализа отказов на основе совместного использования физических и статистических методов, что подтверждается в ранних [30-32] и последующих работах [33-36].

1.2. Прогнозирование и расчет надежности бортовых радиоэлектронных

средств

Безотказное и бесперебойное функционирование КА полностью зависит от надежности установленной на него БА. Надежность любого изделия

закладывается на этапе проектирования и конструирования, обеспечивается на этапе изготовления и проявляется во время испытаний и эксплуатации [37,38]. Разработка БА представляет собой итерационный процесс поиска оптимального решения с точки зрения требуемого качества изделия в условиях накладываемых ограничений, поэтому этап проектирования [39-41] имеет особую важность, так как именно на этом этапе закладывается та надежность, которая будет реализована на последующих этапах жизненного цикла изделия [42-44].

Автор [42] отмечает, что реальные сроки проектирования новых бортовых РЭС составляют 5-7 лет, причем в первые годы освоения серийного производства основные доработки аппаратуры направлены на устранение недостатков, дефектов и отказов, а не на повышение надежности.

Весь процесс разработки бортовых РЭС можно представить как поиск оптимального варианта в условиях налагаемых ограничений, в том числе и по уровню качества, куда входят показатели надежности, для которых необходим расчет количественных оценок.

Под расчетом надежности понимают процедуру определения значений показателей надежности изделия с использованием методов вычислений этих показателей по справочным данным о надежности элементов объекта, по данным о надежности изделий-аналогов, свойств применяемых в изделии материалов и другой исходной информации [45]. Прогнозирование надежности - частный случай расчета надежности изделия на основе статистических моделей, описывающих тенденции изменения надежности изделий-аналогов, и (или) экспертных оценок. Прогнозирование надежности проводят на определенный период времени. Основной информацией могут служить данные из проектной документации, результатов испытаний на надежность опытной партии, установочной серии, изделий серийного производства, либо опытно -статистические данные об изделиях-аналогах [45,46].

Требования по надежности указываются в техническом задании (ТЗ) на разработку изделия. При этом важным параметром является вероятность безотказной работы (ВБР) и срок эксплуатации, причем указанное значение ВБР

должно обеспечиваться на последний год эксплуатации изделия [5]. Таким образом, назначенный ресурс бортовых РЭС должен быть больше САС КА за счет срока сохраняемости аппаратуры, включающего в себя временные затраты на производство, испытания и хранение КА.

Для бортовых РЭС основными показателями надежности являются:

- вероятность безотказной работы (ВБР) рО

- средняя наработка до отказа Тср;

- у-процентный срок сохраняемости ТС1;

- средний срок сохраняемости Тс.

Основным документом для проведения мероприятий по расчету, оценке, подтверждению надежности является программа обеспечения надежности (ПОН), разрабатываемая в соответствии с требованиями ТЗ.

Методы расчета надежности подразделяются на [45]:

- методы прогнозирования;

- структурные методы расчета;

- физические методы расчета.

Методы прогнозирования основаны на использовании информации о достигнутых значениях и выявленных тенденциях изменения параметров надежности изделий-аналогов в части назначения, принципов действия, схемно-конструктивного построения, используемой ЭКБ, применяемых материалов и т.д. Примеры методик приведены в работах [47- 51].

Принципом структурных методов [52] является рассмотрение изделия в виде структурно-функциональной логической схемы, которая описывает состояния изделия и переходы в эти состояния с помощью состояний и переходов в эти состояния элементов, учитывая их взаимодействие и выполняемые ими функции. Кроме того, по полученной логической схеме формируется математическая модель параметров надежности изделия и вычисляются эти параметры с учетом заранее известных характеристик надежности элементов. В качестве таких схем могут выступать блок-схемы надежности, деревья отказов

изделия, графы состояний и переходов. Методики расчета, относящиеся к структурным методам расчета надежности, представлены в работах [53,54].

Физические методы расчета основаны на применении уже известных математических моделей протекания физических, химических и других процессов, приводящих к появлению отказа изделия, либо к достижению предельного состояния. По данным математическим моделям рассчитываются параметры надежности с учетом характеристик применяемых в изделии веществ, материалов, особенностей конструкции и технологии изготовления. Стоит отметить, что такие методы учитывают протекание как одного, так и большего количества независимых процессов деградации. В первом случае математическая модель представляет собой модель выбросов случайного процесса за пределы области существования этого процесса. Во втором случае используют модель «слабейшего звена», описывающую результирующее распределение ресурса (распределение минимума независимых случайных величин) [55].

Стоит отметить, что для расчетов надежности при применении высоконадежной ЭКБ вводятся понижающие коэффициенты для интенсивностей отказов ЭРИ и комплектующих [56]. Использование таких коэффициентов продемонстрировано в работах [57,58].

При проектировании и разработке БА для обеспечения надежности изделия получили распространение следующие мероприятия:

- функциональный анализ;

- анализ видов, последствий и критичности отказов (АВПКО);

- анализ худшего случая;

- анализ безопасности;

- анализ электрических и тепловых нагрузок комплектующих и мер по снижению этих нагрузок, ресурса и сохраняемости [59].

На этапе наземной экспериментальной отработки (НЭО) КА проводится комплекс мероприятий, целью которого является подтверждение технических характеристик и параметров надежности изделия в условиях, близких к эксплуатационным.

На этапе летных испытаний и штатной эксплуатации КА проводится анализ результатов функционирования БА и уточнение параметров надежности с помощью программных комплексов, учитывающих расчетные и расчетно-экспериментальные оценки.

1.3. Сравнение программных комплексов расчета и прогнозирования надежности

бортовых радиоэлектронных средств

На ранних этапах проектирования бортовых РЭС необходим поиск количественной оценки показателей надежности, которые можно получить двумя способами:

- с использованием адекватных для конкретного конструктивно-технологического варианта исполнения математических моделей;

- с использованием экспериментальных данных, т.е. результатов макетирования или испытаний опытных образцов, изделий-аналогов.

Предпочтительным является использование математических моделей, и, в первую очередь, вероятностных, вследствие низких затрат времени и ресурсов, что отражено в [60]. При этом использование результатов экспериментальных методов на этапе проектирования постепенно снижается.

1.3.1. Автоматическая система расчета надежности

В настоящее время на предприятиях космического приборостроения широко применяется программный комплекс (ПК) «Автоматическая система расчета надежности» (АСРН) разработки РНИИ «Электронстандарт» по заказу МО РФ. Программа позволяет производить расчет эксплуатационной интенсивности отказов каждого ЭРИ, блока, системы руководствуясь картой рабочих режимов и используя при этом данные справочника «Надежность ЭРИ» [61] и «Надежность ЭРИ ИП» [62].

Методика расчета основывается на следующих предположениях:

- для описания распределения времени до отказа применяется экспоненциальное распределение:

Р (t) = exp ( - Я (t) ), (1.1)

где X - интенсивность отказов элемента;

- учет режимов работы (температура, величина напряжения питания, коэффициенты нагрузки и т.д.) и другие особенности (сложность изделия, тип корпуса) выражается во введении коэффициентов в математическую модель эксплуатационной интенсивности отказов Яэ, имеющей вид:

71

Яэ — Я б. с. r.xJ^/Q, (1.2)

¿=i

где - базовая интенсивность отказов группы элементов, - коэффициенты, учитывающие изменения эксплуатационной интенсивности отказов в зависимости от различных факторов [61];

- модели расчета эксплуатационной интенсивности отказов распространяются на период постоянства интенсивности отказов элементов во времени.

Программный пакет содержит в себе библиотеку элементов как отечественного, так и иностранного производства. Если информации о типе элемента недостаточно, то используют среднегрупповые оценки интенсивностей отказов ЭРИ, вследствие чего расчет надежности зарубежных компонентов затруднителен ввиду необходимости наличия у специалистов глубоких знаний в области схемотехники, конструирования, технологии и стандартизации [63]. Необходимая информация по зарубежной ЭКБ содержится в специализированной документации, доступ к которой зачастую также затруднителен. В качестве результатов расчета получают таблицу с полученными коэффициентами для каждого ЭРИ и рассчитанной интенсивностью отказов при определенных климатических условиях.

Важно отметить, что применительно к КМОП ИМС методика расчета с использованием ПК «АСРН» имеет ограниченную область применения. Методика применима для:

- цифровых КМОП ИМС с количеством базовых ячеек до 60 000;

- для аналоговых КМОП микросхем с количеством транзисторов до 10 000;

- для КМОП ПЛИС с количеством базовых ячеек до 20 000;

- КМОП микропроцессоров с разрядностью до 32 бит [61].

К недостаткам программы можно отнести нечастое обновление базы данных как ЭРИ ОП, так и ЭРИ ИП, хотя стандарт РДВ 319.01.20-98 требует проведение обновления данных раз в два года [64].

Кроме того, расчет показателей надежности с помощью программного комплекса «АСРН» в случае использования среднегрупповых оценок интенсивностей отказов можно считать лишь приближенным [463].

Пример расчета надежности БА КА типа «Метеор-М» с учетом резервирования с помощью ПК «АСРН» приведен в работе [65].

1.3.2. Автоматизированная система анализа и обеспечения надежности и

качества аппаратуры

АСОНИКА-К - автоматизированная система анализа и обеспечения надежности и качества аппаратуры, представляющая собой программный комплекс, состоящий из модулей различного назначения. Особый интерес представляет модуль АСОНИКА-К-СЧ, обеспечивающий автоматизацию процессов информационной технологии обеспечения надежности сложных ЭС военного и специального назначения с учетом КГВС «Мороз-6», «Климат-7» и зарубежных стандартов М1Ь-ИВБК-217 (США), ОЛБ^ 299В (КНР), а также позволяющая производить расчет оценки показателей надежности ЭРИ, резервированных и реконфигурированных ЭС.

Методика расчета основана на следующих предположениях:

- для описания распределения времени до отказа применяется экспоненциальное и DN распределения;

- расчет надежности основан на иерархическом (древовидном) представлении составных частей [66].

Важными достоинствами системы АСОНИКА по сравнению с возможностями других используемых программ являются:

- удовлетворение положениям концепции реализации информационной поддержки расчетов надежности [67];

- более объемные справочные данные о характеристиках надежности ЭРИ ИП (в сравнении с АСРН) [68];

- возможность оперативного обновления номенклатуры и информации о характеристиках надежности ЭРИ [64,69];

- адаптированность к концепции реализации ИПИ-технологий (CALS-технологий) в части возможности изменения математических моделей без изменения программного кода (в сравнении с АСРН) [67];

- возможность расчета надежности объекта с учетом скользящего горячего и горячего резервирования [66];

- поддержка единого информационного пространства расчетов надежности

[68].

1.3.3. Программный комплекс АРБИТР

ПК АРБИТР создавался в качестве приложения автоматизации процессов в программе «Технология структурно-логического моделирования (АСМ)», разработанной в ОАО «СПИК СЗМА» [70] и предназначен для выполнения операции расчета надежности изделия. В программе реализован общий логико-вероятностный метод системного анализа [71].

ПК АСМ - программный комплекс автоматизированного структурно -логического моделирования, также основанный на общем логико-вероятностном методе системного анализа.

1.3.4. Другие программные комплексы по расчету надежности

Широкое распространение на зарубежных предприятиях РКТ получили программные комплексы, использующие логико-вероятностные методы и основанные на построении дерева событий и дерева отказов. Среди таких ПК выделяют ПК RELEX, RAM Commander, Isograph, BlockSim. ПК Risk Spectrum широко применяется в атомной энергетике для расчета надежности управляющих и технологических систем, но также применим и для расчета надежности изделий РКТ [66]. На зарубежных военных предприятиях основополагающим документом в части расчета и прогнозирования надежности является стандарт MIL-HDBK-217F [72,73], устанавливающий порядок расчета с целью соблюдения однородности и преемственности методов определения надежности военных образцов техники. Согласно стандарту методика прогнозирования надежности состоит из двух частей: Part Stress Analysis (PSA - анализ нагрузок) и Part Count Method (PCM - методика расчета). На этапе проектирования изделий применяется часть методики PCM, которая уточняется с каждой коррекцией стандарта. К достоинствам приведенной методики можно отнести частую коррекцию обеих частей, уточнение оценок интенсивностей отказов элементов, а также возможность экстраполирования результатов на схожие по характеристикам и условиям функционирования изделия. Однако, стоит отметить, что отсутствует ряд моделей, учитывающих влияние каких-либо условий на надежность изделия, например, моделей, прогнозирующих нейтронное воздействие или ионизационное излучение.

Похожие диссертационные работы по специальности «Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения», 05.12.04 шифр ВАК

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мишанов Роман Олегович, 2018 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Федеральная космическая программа России на 2016 - 2025 годы. -[Электронный ресурс] - URL: https://www.roscosmos.ru/22347/

2. Основные положения государственной политики Российской Федерации в области космической деятельности на период до 2030 года и дальнейшую перспективу. - [Электронный ресурс] - URL: http : //www. consultant.ru/document/ cons_doc_LAW_145908/

3. Витвицкий, В.Г. Факторы повышения надежности и устойчивости работы полевых транзисторов с барьером Шоттки / В.Г. Витвицкий, Т.А. Гевондян, В.Н. Дианов // Надежность и качество - 2013: труды междун. сипоз. В 2-х т. Под ред. Н.К. Юркова. - Пенза: Изд-во ПГУ, 2013. - Т. 2. - С. 124-126.

4. Rainal, A.I. Performance Limits of Electrical Interconnections to a High -Speed Chip / A.I. Rainal // IEEE Transactions on Components, Hybrids, and Manufacturing Technology. - 1988. - Vol. 11, Issue 3. - P. 260-266.

5. Белоус, А. И. Космическая электроника. В 2-х книгах. Книга 2 / А.И. Белоус, В.А. Солодуха, С.В. Шведов. - Москва: Техносфера, 2015. - 696 с.

6. Миронов, Ю.К. О создании отраслевого технического центра по электрорадиоизделиям в ФНПЦ ФГУП ПО «Старт» // Новые промышленные технологии. - 2008. - № 3. - С. 23-25

7. ОСТ В 11 0998-99. Микросхемы интегральные. Общие технические условия. - Введ. 2000-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 2000. - 141 с.

8. Бумагин, А. Специализированные СБИС для космических применений: проблемы разработки и производства / А. Бумагин, Ю. Гулин, С. Заводсков, В. Кривякин, А. Руткевич, В. Стешенко, А. Сухоруков, О. Шишкин // ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес. - 2010. - № 1. - С. 50-56.

9. Юрков, Н.К. Модель оценивания риска отказа электронных средств длительного функционирования / Н.К. Юрков // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. - 2015. - Т. 1. - С. 261-266.

10. Горлов, М. Отбраковочные испытания как средство повышения надежности партии ИС / М. Горлов, А. Строгонов // Технологии в электронной промышленности. - 2006. - № 1. - С. 70-75.

11. Калашников, В.С. Информационно-измерительная система для проведения испытаний бортовой радиоэлектронной аппаратуры / В.С. Калашников, А.В. Лысенко, Н.К. Юрков // Наука и образование транспорту. -2017. - № 2. - С. 19-22.

12. Юрков, Н.К. Методы повышения точности прогнозирования показателей надежности наукоемких сложных электронных систем / Н.К. Юрков, А.В. Затылкин, С.Н. Полесский, И.А. Иванов, А.В. Лысенко // Современные информационные технологии. - 2014. - № 19. - С. 183-187.

13. Сергеев, В. А., Беринцев А. В., Новиков С. Г., Черторийский А. А. Влияние собственного разогрева фотоприемной КМОП-матрицы на погрешность измерения параметров спектра оптического излучения / В.А. Сергеев, А.В. Беринцев, С.Г. Новиков, А.А. Черторийский // Известия Самарского научного центра РАН. - 2014. - том 16(4). - С. 619-623.

14. ГОСТ РВ 20.39.304. Аппаратура, приборы, устройства и оборудование военного назначения. Требования стойкости к внешним воздействующим факторам. - Введ. 1999-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1999. - 55 с.

15. РД 134-0140-2005. Порядок применения иностранной электронной компонентной базы в аппаратуре объектов ракетно-космической техники научного и социально-экономического назначения. Общие положения. - Введ. 2006-07-01. - М.: Изд-во стандартов. - 16 с.

16. ГОСТ Р 56648-2015. Электронная компонентная база для ракетно-космической техники. Входной контроль и дополнительные испытания. - Введ. 2016-05-01. - М.: Стандартинформ, 2016. - 15 с.

17. ГОСТ Р 56649-2015. Ракетно-космическая техника. Электронная компонентная база иностранного производства. Порядок применения. - Введ. 2016-05-01. - М.: Стандартинформ, 2016. - 56 с.

18. ГОСТ Р 56516-2015. Порядок и правила обеспечения контроля надежности и безопасности космических систем, комплексов и автоматических космических аппаратов единичного (мелкосерийного) изготовления с длительными сроками активного существования. - Введ. 2016-01-01. - М.: Стандартинформ, 2016. - 28 с.

19. Урличич, Ю. Дополнительные отбраковочные испытания современной космической электронной компонентной базы / Ю. Урличич, Н. Данилин, Д. Чернов, А. Сашов, С. Белослудцев, А. Степанов // Современная электроника. -

2007. - № 2. - С. 8-11.

20. Данилин, Н. Проектирование и разработка космических бортовых приборов, ориентированных на современную зарубежную электронную компонентную базу / Н. Данилин, С. Белослудцев // Современная электроника. -

2008. - № 4. - С. 54-59.

21. Герасимов, О.Н. Способ организации производственного контроля и диагностики РЭС с заданным уровнем остаточного ресурса / О.Н. Герасимов, А.В. Затылкин, Н.К. Юрков // Надежность и качество сложных систем. - 2016. - № 1 (13). - С. 94-98.

22. Байда, Н.К. Эволюция отказоустойчивых БЦВК и направления их развития на однокристальных микро-ЭВМ / Н.К. Байда, А.И. Кривоносов, И.В. Лысенко, В.С. Харченко, Ю.Б. Юрченко // Системы обработки информации. -2001. - Вып. 4 (14). - С. 217-225.

23. Кривоносов, А.И. Структурно-алгоритмическая организация и модели надежности мажоритарно-резервированных систем / А.И. Кривоносов, Н.К. Байда, А.А. Кулаков, Н.П. Благодарный, В.С. Харченко // Космическая наука и технологии. - 1995. - №1. - С. 69-77.

24. LaBel, K.A. Commercial Microelectronics Technologies for Applications in the Satellite Radiation Environment / K.A. LaBel, M.M. Gates, A.K. Moran -[Electronic resource] - URL: http://radhome.gsfc.nasa.gov/radhome/papers/aspen.htm.

25. Howard, J. Synopsys V1.3 Proton Dose and Single Event Effects Testing of the Intel Pentium III (P3) and AMD K7 Microprocessors / J. Howard, E. Webb, K.

LaBel, M. Carts, R. Stattel, C. Rogers - [Electronic resource] - URL: http: //radhome.gsfc.nasa. gov/radhome/papers/i062100.pdf

26. Powell, D. GUARDS: a generic upgradable architecture for real-time dependable systems / D. Powell, J. Arlat, L. Beus-Dukic, A. Bondavalli, P. Coppola, A. Fantechi, E. Jenn, C. Rebejac, A. Wellings // IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems. - 1999. - Vol. 10, Issue 6. - P. 580-599.

27. Пряников, В.С. Прогнозирование отказов полупроводниковых приборов / В.С. Пряников. - М.: Энергия, 1978. - 112 с.

28. Юрков, Н.К. К проблеме моделирования риска отказа электронной аппаратуры длительного функционирования / Н.К. Юрков, И.И. Кочегаров, Д.Л. Петрянин // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. - 2015. -№ 4 (32) . - С. 220-231.

29. Горлов, М.И. Физические основы надежности интегральных схем: Учебное пособие / М.И. Горлов. - М.: МАКС Пресс, 2008. - 404 с.

30. Гнеденко, Б.В. Элементарное введение в теорию вероятностей. / Б.В. Гнеденко, А.Я. Хинчин. - 8-е изд. испр. - М.: Наука, 1976. - 165 с.

31. Хевиленд, Р. Инженерная надежность и расчет на долговечность / Р. Хевиленд / Пер. с англ. - М.: Энергия, 1966. - 231 с.

32. Сотсков, Б.С. Физика отказов и определение интенсивности отказов / Б.С. Сотсков // О надежности сложных технических систем. - М.: Советское радио, 1966. - С. 289-306.

33. Проников, А.С. Надежность машин / А.С. Проников. - М.: Машиностроение, 1978. - 592 с.

34. Стрельников, В.П. Оценка и прогнозирование надежности электронных элементов и систем / В.П. Стрельников, А.В. Федухин. - К.: Логос, 2002. - 486 с.

35. Баронс, П.П. Надежность и качество механических систем / П.П. Баронс, А.В. Звиедрис, Н.К. Салениекс. - Рига: Авотс, 1982. - 85 с.

36. Юрков, Н.К. Модель оценивания риска отказа электронных средств длительного функционирования / Н.К. Юрков // Вестник Санкт-Петербургского

государственного университета гражданской авиации. - 2018. - Т. 1. № 1 (18). -С. 111-119.

37. Горлов, М.И. Качество и надежность полупроводниковых изделий / М.И. Горлов, А.В. Строгонов, Д.Л. Ануфриев // Технологии в электронной промышленности. - 2005. - № 2. - С. 54-57.

38. Мишанов, Р.О. Исследование признаков, видов, причин и механизмов отказов микросхем, выполненных по КМОП-технологии // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». Под ред. Н.К. Юркова. -Пенза: Изд-во ПГУ, 2017. - Т. 2. - С. 228-234.

39. Кузнецов, А.С. Параметрическое моделирование радиотехнических устройств на системном этапе проектирования / А.С. Кузнецов, С.Н. Кузнецов, М.Н. Ушкар // Электросвязь. - 2017. - №5. - С.60-63.

40. Старенченко, А.В. Проектирование систем охлаждения бортовых РЛС малоразмерных ЛА / А.В. Старенченко, М.Н. Ушкар // Наукоемкие технологии. -2016. - №10. - С. 2-4.

41. Кузнецов, А.С. Автоматизированная информационная система выбора изделий высокой производственной готовности при проектировании РЭС/ А.С. Кузнецов, С.Н. Кузнецов, М.Н. Ушкар // Информационно-измерительные и управляющие системы. - 2016. - Т. 14. № 5. - С. 43-49.

42. Жаднов, В.В. Информационная технология обеспечения надежности электронных средств наземно-космических систем: / В.В. Жаднов, А.Е. Абрамешин // Электромагнитная совместимость и проектирование электронных средств: сборник научных трудов. - М.: МИЭМ, 2012. - С. 5-12.

43. Гришко, А.К. Методология управления качеством сложных систем / А.К.Гришко, Н.К. Юрков, И.И. Кочегаров // Труды международного симпозиума надежность и качество. - 2014. - Т. 2. - С. 377-379.

44. Фролов, С.И. О некоторых проблемах надежностно-ориентированного проектирования бортовых РЭС / С.И. Фролов, Н.В. Горячев, Г.В. Таньков, И.И.Кочегаров, Н.К. Юрков // Надежность и качество сложных систем. - 2017. -№ 2 (18) . - С. 3-8.

45. ГОСТ 27.301-95. Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения. - Введ. 1997-01-01. - М.: Издательство стандартов, 1996. - 16 с.

46. РД 50-656-88. Методические указания. Аппаратура радиоэлектронная бытовая. Прогнозирование надежности. - Введ. 1989-01-01. - М.: Издательство стандартов, 1988. - 22 с.

47. MIL-STD-756A. Reliability modeling and prediction. - [Electronic resource] - URL: http://everyspec.com/MIL-STD/MIL-STD-0700-0799/MIL_STD_ 756B_1072/

48. MIL-HDBK-217E. Reliability prediction of electronic equipment. -[Electronic resource] - URL: https://www.quanterion.com/wp-content/uploads /2014/09/MIL-HDBK-217F.pdf

49. Козлова, И.Н. Анализ процессов деградации и индивидуальное прогнозирование показателей качества и надежности полупроводниковых элементов бортовых радиотехнических устройств: автореферат дис. ... канд. тех. наук: 05.12.04 / И.Н. Козлова. - Самара, 2013. - 16 с.

50. Наседкин, А.В. Методика и средства испытаний паяных соединений поверхностно-монтируемых радиоэлектронных средств космических аппаратов в условиях комбинированной пайки: дис. ... канд. тех. наук: 05.12.04 / А.В. Наседкин. - Самара, 2014. - 178 с.

51. Карпов, О.В. Индивидуальное прогнозирование параметров элементов и компонентов микросборок и узлов радиоэлектронных устройств передачи информации: автореферат дис. ... канд. тех. наук: 05.12.04 / О.В. Карпов. -Самара, 2005. - 18 с.

52. Кузнецов, А.С. Методика выбора оптимальной структуры РЭС / А.С. Кузнецов, С.Н. Кузнецов, М.Н. Ушкар // Электросвязь. - 2016. - №11. - С.52-56.

53. МЭК 1078. Методы анализа надежности. Метод расчета безотказности с использованием блок-схем.

54. МЭК 1025. Анализ деревьев отказов.

55. Кузнецов, А.С. Методика выбора оптимальной структуры РЭС / А.С. Кузнецов, С.Н. Кузнецов, М.Н. Ушкар // Электросвязь. - 2016. - №11. - С. 52-56.

56. Максимов, Ю.В. Модель надежности космического аппарата / Ю.В. Максимов, В.Е. Патраев, В.А. Тололо // Сибирский журнал науки и технологий. -

2005. - № 3. - С. 144-147.

57. Федосов, В.В. Повышение надежности радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов при применении электрорадиоизделий, прошедших дополнительные отбраковочные испытания в специализированных технических центрах / В.В. Федосов, В.Е. Патраев // Авиакосмическое приборостроение. -

2006. - № 10. - С. 50-55.

58. Федосов, В.В. Оценка влияния разрушающего физического анализа на характеристики безотказности изделий микроэлектроники, устанавливаемых в бортовую аппаратуру космических аппаратов / В.В. Федосов, В.Е. Патраев // Авиакосмическое приборостроение. - 2008. - № 1. - С. 37-40.

59. МУ 154-24-2001. Проведение анализов по обеспечению надежности оборудования, систем и космических аппаратов. - Железногорск: НПО ПМ, 2001. - 35 с.

60. ГОСТ РВ 20.39.302-98. Комплексная система общих технических требований. Аппаратура, приборы, устройства и оборудование военного назначения. Требования к программам обеспечения надежности и стойкости к воздействию ионизирующих и электромагнитных излучений. - Введ. 1998-0101. - М.: Издательство стандартов, 1997. - 23 с.

61. Надежность ЭРИ: Справочник. - М.: Изд-во ЦНИИ 22 МО, 2006. - 641 с.

62. Надежность ЭРИ ИП: Справочник. - М.: Изд-во ЦНИИ 22 МО, 2006. - 52 с.

63. Жаднов, В.В. Подсистема АСОНИКА-К - расчет надежности аппаратуры и ЭРИ / В.В. Жаднов, И.В. Жаднов, А.С. Измайлов, В.В. Сотников, К.В. Марченков // EDA Express. - 2002. - № 5. - С. 17-20.

64. Жаднов, В.В. Информационные технологии в прогнозировании надежности электронных средств // Информационные технологии в проектировании и производстве. - 2012. - № 1. - С. 20-25.

65. Казанцева, О.В. Повышение надежности построителя местной вертикали / О.В. Казанцева, А.В. Карелин // INTERMATIC-2012. Материалы Международной научно-технической конференции. - 2012. - Ч. 7. - С. 25-28.

66. Строгонов, А. Обзор программных комплексов по расчету надежности сложных технических систем / А. Строгонов, В. Жаднов, С. Полесский // Надежность компонентов. - 2007. - № 5. - С. 183-190.

67. Жаднов, В.В. Концепция реализации CALS-технологий в расчетах надежности РЭА / В.В. Жаднов // CHIP NEWS: Инженерная микроэлектроника. -2002. - №5 (68). - С. 28-30.

68. Абрамешин, А.Е. Информационная технология обеспечения надежности электронных средств наземно-космических систем: научное издание / А.Е. Абрамешин, В.В. Жаднов, С.Н. Полесский / Отв. ред. В.В. Жаднов. -Екатеринбург: Изд-во ООО «Форт Диалог-Исеть», 2012. - 565 с.

69. Жаднов, В.В. Автоматизация проектных исследований надежности радиоэлектронной аппаратуры: научное издание / В.В. Жаднов, Ю.Н. Кофанов, Н.В. Малютин. - М.: Радио и связь, 2003. - 156 с.

70. Сравнительный анализ технологий деревьев отказов и автоматизированного структурно-логического моделирования, используемых для выполнения работ по вероятностному анализу АЭС и АСУ ТП на стадии проектирования: Отчет по НИР. [Электронный ресурс] / ФГУП «СПб АЭП», ОАО «СПИК СЗМА», ИПУ РАН. - СПб.: ОАО «СПИК СЗМА» - 2005. - URL: http: //www. szma. ru/obzor4. shtml

71. ПК АРБИТР (ПК АСМ СЗМА). - Методы оценки надежности, безопасности и риска - [Электронный ресурс] - URL: http://www.szma.com/ pkasm.shtml

72. MIL-HDBK-217F. Reliability prediction of electronic equipment. -[Electronic resource] - URL: https://www.quanterion.com/wp-content/uploads/2014 /09/MIL-HDBK-217F.pdf

73. Reliability Predictions: Part Count, Part Stress, Pseudo Stress and Dormant. - [Electronic resource] - URL: https://www.quanterion.com/reliability-predictions-parts-count-part-stress-pseudo-stress-and-dormant/

74. RIAC-HDBK-217Plus. Reliability prediction models. - [Electronic resource] - URL: https://www.quanterion.com/product/publications/hdbk-217plus-2015-notice-1/

75. Чуев, Ю.В. Прогнозирование количественных характеристик процессов / Ю.В. Чуев, Ю.Б. Михайлов, В.И. Кузьмин. - М.: Советское Радио, 1975. - 400 с.

76. Бестужев-Лада, И.В. Рабочая книга по прогнозированию / Отв. ред. И.В. Бестужев-Лада. - М.: Мысль, 1982. - С. 3-273.

77. Гаскаров, Д.В. Прогнозирование технического состояния и надежности радиоэлектронной аппаратуры / Д.В. Гаскаров, Т.А. Голинкевич, А.В. Мозгалевский. - М.: Сов. Радио, 1974. - 224 с.

78. Воробьев, В.Е. Прогнозирование срока службы электрических машин: письменные лекции / В.Е. Воробьев, В.Я. Кучер. - СПб.: СЗТУ, 2004. - 56 с.

79. Пестряков, В.Б. Индивидуальное прогнозирование состояния РЭА с использованием теории распознавания образов: учебное пособие / В.Б. Пестряков, В.В. Андреева. - Куйбышев, 1980. - 82 с.

80. Местецкий, М.Л. Математические методы распознавания образов. Курс лекций / М.Л. Местецкий. - М.: Изд-во МГУ, 2004. - 85 с.

81. Полтавский, А.В. Информационная модель распознавания образов / А.В. Полтавский, Н.К. Юрков, Д.И. Нефедьев, А.В. Гриншкун // Труды международного симпозиума надежность и качество. - 2017. - Т. 2. - С. 114-117.

82. Внуков, Ю.Н. Алгоритмы классификации с использованием дискриминантных функций / Ю.Н. Внуков, В.И. Дубровин // Высокие технологии в машиностроении: Сборник научных трудов ХГПУ. - Харьков, 1998. - С. 64-66.

83. Журавлев, Ю.И. Об алгебраических методах в задачах распознавания и классификации / Ю.И. Журавлев // Распознавание. Классификация. Прогноз. Математические методы и их применение. - 1989. - Вып. 1. - С. 9-16.

84. Hu, C. IC reliability simulation / C. Hu // IEEE Solid-Stite Cier. - 1992. -

Vol. 27, № 3. - P. 241-246.

85. Hu, C. The Berkley reliability simulator BERT: an IC reliability simulator / C.Hu // Microelectr. - 1992. - Vol. 23, № 2. - P. 97-102.

86. Wheeler, R. Design for reliability reshapes designing / R. Wheeler // ED. -1991. - № 1. - P. 121-132.

87. Царев, А.Г. Контроль надежности технических систем на основе теории распознавания образов / А.Г. Царев // Надежность и качество: Труды международного симпозиума. В 2-х томах. - Пенза: Изд-во ПГУ, 2008. - Т.2. - С. 63-64.

88. Гонсалес, Г.К. Принципы распознавания образов / Г.К. Гонсалес // Пер. с англ. И.Е. Гуревича: Под ред. Ю.И. Журавлева. - М.: Мир, 1978. - 414 с.

89. Мандель, И.Д. Кластерный анализ / И.Д. Мандель. - М.: Финансы и статистика, 1988. - 176 с.

90. Горячев, Н.В. Система управления кластерами и сетями "mosix" / Н.В.Горячев, А.А. Прошин, Н.К. Юрков // Novainfo.ru. - 2018. - Т. 1. № 88. - С. 21-26.

91. Гитис, Л.Х. Статистическая классификация и кластерный анализ / Л.Х. Гитис. - М.: Изд-во МГГУ, 2003. - 157 с.

92. Пономарев, В.П. Применение факторного и кластерного статистического анализа в медицине / В.П. Пономарев, И.Ю. Белоглазова // Перспективные информационные технологии: труды международной научно-технической конференции, Самара, 26-28 апреля 2016 г. - Самара: Изд-во СНЦ РАН, 2016. - С. 589-592.

93. Альбахели, В.А. Сегментация магнитно-резонансных изображений на основе кластерного анализа / В.А. Альбахели // Тенденции науки и образования в современном мире. - 2015. - № 5(5). - С. 18-20.

94. Савченко, Т.Н. Применение методов кластерного анализа для обработки данных психологических исследований / Т.Н. Савченко // Экспериментальная психология. - 2010. - Т.3. № 2. - С. 67-86.

95. Ломидзе, О.Н. Кластерный анализ в социологических исследованиях /

О.Н. Ломидзе // Ученые записки Российского государственного социального университета. - 2011. - № 9(97) - Ч.1. - С. 38-42.

96. Дегтярева, Т.Д. Исследование дифференциации социального развития сельских территорий / Т.Д. Дегтярева, Е.А. Чулкова, Е.С. Торбина // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. - 2015. - № 5. - С. 212216.

97. Богорускова, Н.Я. Применение кластерного анализа при изучении динамики численности населения районов Краснодарского края / Н.Я. Богорускова, А.А. Халафян, В.Н. Ракачев // Вестник Северо-Кавказского федерального университета. - 2014. - № 2(41). - С. 142-146.

98. Моденова, А.А. Кластерный анализ регионов России по научной и инновационной активности / А.А. Моденова, И.М. Якимов // Научные исследования от теории к практике. - 2015. - Т.2. № 2(3). - С. 69-72.

99. Орлов, А.В. Использование кластерного анализа при определении энергоемкости отраслей промышленности и секторов экономики / А.В. Орлов // Вестник Поволжского Государственного технического университета. Серия: Экономика и управление. - 2011. - № 1. - С.66-71.

100. Шубат, О.М. Кластерный анализ в исследовании социально-экономических процессов: опыт критического анализа / О.М. Шубат, А.П. Караева // Проблемы моделирования социальных процессов: Россия и страны АТР: материалы Второй всероссийской научно-практической конференции с международным участием, Владивосток, 7-8 декабря 2016 г. - Владивосток: Дальневост. федерал. ун-т, 2016. - С. 325-328.

101. Мишанов, Р.О. Оценка прогнозных моделей КМОП ИМС с помощью методов кластерного анализа // Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций: материалы Всероссийской научно-технической конференции, Самара. 15-17 мая 2018. - Самара: ООО «Офорт», 2018. - С. 169-170.

102. Логинов, П.С. Применение метода к-средних и диаграмм Вороного для кластерного анализа базовых станций в телекоммуникациях / П.С. Логинов // Перспективы науки. - 2016. - № 2(77). - С. 59-63.

103. Lu, J.F. Hierarchical initialization approach for K-means clustering / J.F. Lu, J.B. Tang, Z.M. Tang, J.Y. Yang // Pattern Recognition Letters. - 2008. - Vol. 29. - P. 787-795.

104. Fuyuan, C. An initialization method for the K-means algorithm using neighborhood model / C. Fuyuan, J. Liang, G. Jiang // Computers and Mathematics with Applications. - 2009. - Vol. 58. - P. 474-783.

105. Fahim, A.M. Hierarchical Clustering Based on K-means as Local Sample (HKCM) / A.M. Fahim, A.M. Salem, F.A. Torkey, M.A. Ramadan // Georgian Electronic Scientific Journal: Computer Science and telecommunications. - 2007. - № 3(14). - P. 89-101.

106. Головко, А.В. Нейронные сети: обучение, организация и применение/ А.В. Головко. - М.: ИПРЖР, 2002. - 256 с.

107. Gersho, A. Vector Quantization and Signal Compression / A. Gersho, R.M. Gray. - Springer, 1992. - 732 p.

108. Бизнес-аналитика: от данных к знаниям / Н. Паклин, В. Орешков. -СпБ.: Питер, 2013. - 704 с.

109. Андреева, В.В. Индивидуальное прогнозирование экстраполяцией стабильности тонкопленочных резисторов / В.В. Андреева, М.Н. Пиганов, А.И. Беляков // Микроминиатюризация радиоэлектронных устройств: межвуз. сб. -Рязань: РРТИ, 1981. - Вып. 4. - С.123-127.

110. Мишанов, Р.О. Прогнозирование надежности полупроводниковых приборов методом экстраполяции // Новые информационные технологии в научных исследованиях: материалы XVIII Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов. - РГРТУ, 2013. - С. 143-145.

111. Пиганов, М.Н. Индивидуальное прогнозирование показателей качества элементов и компонентов микросборок / М.Н. Пиганов. - М.: Новые технологии, 2002. - 267 с.

112. Мишанов, Р.О. Индивидуальное прогнозирование показателей качества и надежности электрорадиоизделий для бортовой аппаратуры // Сборник тезисов докладов III Всероссийской научного форума «Наука будущего - наука

молодых», Нижний Новгород. 12-14 сентября 2017. - М.: ООО «Инконсалт К»,

2017. - С. 600-601.

113. Тюлевин, С.В. Методика обучающего эксперимента при индивидуальном прогнозировании показателей качества космических РЭС / С.В. Тюлевин, М.Н. Пиганов // Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций: Материалы всероссийской НТК 13-15 мая 2008. г. Самара. -Самара: Издательство СГАУ, 2008. - С. 239-253.

114. Мишанов, Р.О. Технология и методика обучающего эксперимента КМОП-микросхем // Физика волновых процессов и радиотехнические системы,

2018. Т.21 №1. С. 38-47.

115. Килибаева, Ж.К. Анализ отказов и надежности полупроводниковых приборов и интегральных микросхем / Ж.К. Килибаева // Молодой ученый. -2014. - № 8 (67). - С. 12-16.

116. Мишанов, Р.О. Визуальный контроль КМОП-микросхем // Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций: материалы Всероссийской научно-технической конференции, Самара. 16-18 мая 2017. - Самара: ООО «Офорт», 2017. - С. 201-203.

117. Piganov, M.N. Diagnostic method for non-destructive control chip CMOS-type / M.N. Piganov, S.V. Tyulevin, E.S. Erantseva, R.O. Mishanov // SWorld Journal ISSN 2227-6920. - 2014. - Vol. J21410-033. - P. 155-161.

118. Белоус, А.И. Повышение достоверности отбраковки БИС методом понижения питающего напряжения / А.И. Белоус, В.А. Емельянов, С.А. Ефименко, А.В. Прибыльский // Технология конструирования в электронной аппаратуре. - 2001. - № 4-5. - С. 35-37.

119. Mishanov, R.O. Analysis of the unreliability reasons and the diagnostic nondestructive testing installation for the integrated stabilizers / R.O. Mishanov, S.V. Tyulevin, M.N. Piganov // SWorld Journal. - 2015. - No. J11510-032. - P. 179-183.

120. Мишанов, Р.О. Анализ причин низкой надежности и установка диагностического неразрушающего контроля интегральных стабилизаторов / Р.О.

Мишанов, С.В. Тюлевин, М.Н. Пиганов // Сборник научных трудов SWorld. -2015. - Т.3. Выпуск 1(38). - С. 42-48.

121. Mishanov, R.O. Analysis of the unreliability reasons and the diagnostic nondestructive testing installation for the integrated stabilizers / R.O. Mishanov, S.V. Tyulevin, M.N. Piganov // SWorld Journal ISSN 2227-6920. - 2015. - Vol. J11510-032. - P. 179-183.

122. Глудкин, О.П. Управление качеством электронных средств / О.П. Глудкин - М.: Высшая школа, 1994. - 414 с.

123. Карпов, О.В. Определение объема выборки при индивидуальном прогнозировании различными методами // ХХ1Х Гагаринские чтения: Труды международной конференции. - М.: МАТИ, 2004. - С. 117-119.

124. ГОСТ 16504-81. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения. - Введ. 1982-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1991. - 48 с.

125. Мишанов, Р.О. Исследовательские испытания интегральных микросхем / Р.О. Мишанов, М.Н. Пиганов // Известия Самарского научного центра РАН. - 2016. - Т.18. №4(7). - С.1406-1409.

126. Тюлевин, С.В. Структурная модель индивидуального прогнозирования параметров космической радиоэлектронной аппаратуры / С.В. Тюлевин, М.Н. Пиганов // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. - 2008. - № 1. - С. 92-96.

127. Тюлевин, С.В. Индивидуальное прогнозирование показателей качества элементов космической аппаратуры / С.В. Тюлевин, М.Н. Пиганов, Е.С. Еранцева // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». Под ред. Н.К. Юркова. - Пенза: Изд-во ПГУ, 2014. - Т. 2. - С. 277-281.

128. Готра, З.Ю. Контроль качества и надежность микросхем: учебник для техникумов / З.Ю. Готра, И.М. Николаев. - М.: Радио и связь, 1989. - 168 с.

129. ГОСТ 18683.0-83. Микросхемы интегральные цифровые. Общие требования при измерении электрических параметров. - Введ. 1984-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1991. - 3 с.

130. ГОСТ 18683.1-83. Микросхемы интегральные цифровые. Методы измерения статических электрических параметров. - Введ. 1984-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1991. - 8 с.

131. ГОСТ 18683.2-83. Микросхемы интегральные цифровые. Методы измерения динамических электрических параметров. - Введ. 1984-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 2000. - 8 с.

132. Иванов, А.О. Экспериментальные исследования радиационной стойкости элементной базы бортовой аппаратуры космических аппаратов / А.О. Иванов, А.Г. Кохановский, Г.В. Кремез, В.П. Лачугин // Труды Военно-космической академии им. А.Ф. Можайского. - 2013. - № 641. - С. 12-18.

133. Харченко, В.А. Проблемы надежности электронных компонентов / В.А. Харченко // Известия высших учебных заведений. Материалы электронной техники. - 2015. - Т.18. №1 (69). - С. 52-57.

134. Попов, В.Д. Пострадиационный эффект в ИС. Неразрушающий контроль качества ИС / В.Д. Попов // Электроника: Наука, Технология, Бизнес. -2002. - № 4. - С. 36-41.

135. MIL-STD-883E. Method 1019.5. Ionizing radiation (total dose) test procedure. - [Electronic resource] - URL: http://everyspec.com/MIL-STD/MIL-STD-0800-0899/MIL-STD-883E_N0TICE-1_985

136. Горлов, М.И. Геронтология кремниевых интегральных схем / М.И. Горлов, В.А. Емельянов, А.В. Строгонов / Отв. ред. Б.И. Казуров. - М.: Наука, 2004. - 241 с.

137. Романова, М.П. Сборка и монтаж интегральных микросхем: учебное пособие / М.П. Романова. - Ульяновск: УлГТУ, 2008. - 95 с.

138. Blech, I.A. Electromigration in Thin Aluminum Films on Titanium Nitride / I.A. Blench // Journal of Applied Physics. - 1976. - Vol. 47. - Р. 1203-1208.

139. Black, J.R. Mass transport of aluminum by momentum exchange with conduction electrons / J.R. Black // Proc. IEEE International Reliability Physics Symposium. - 1967. - Р. 148-159.

140. Averbuch, A. Computation for electromigration in interconnects of microelectronics devices / A. Averbuch, M. Israeli, I. Ravve, I. Yavneh. // Journal of Computational Physics. - 2001. - Vol. 167. - P. 316-371.

141. Розенфельд, В.П. Синтез топологии стандартных КМОП ячеек с учетом эффекта электромиграции / В.П. Розенфельд, Л.А. Зинченко, Р.Л. Мазиас, Ю.Г. Смирнов, С.В. Сомов, И.Г. Топузов // Проблемы разработки перспективных микро- и наноэлектронных систем - 2008: сборник научных трудов под общ. ред.

A.Л. Стемпковского. - М.: ИППМ РАН, 2008. - С. 120-125.

142. Соколов, В.И. Физические аспекты надежности интегральных схем /

B.И. Соколов, С.Н. Лавренко // Физические аспекты надежности интегральных схем: сб. тез. докл. межд. науч.-техн. конф. - Воронеж, 1993. - С. 42-44.

143. Беренштейн, Г.В. Прогнозирование качества ИС на основе анализа внутренних напряжений / Г.В. Беренштейн, А.М. Дьяченко // Физические основы надежности и деградации полупроводниковых приборов: сб. тез. докл. 3-й всес. конф. - Кишинев, 1991. - Ч. II. - С. 136.

144. Грушко, Н.С. Диагностика надежности кремниевых фотоприемников с p-n переходом / Н.С. Грушко, С.В. Бунярский // Физические основы надежности и деградации полупроводниковых приборов: сб. тез. докл. 3-й всес. конф. -Кишинев, 1991. - Ч. II. - С. 127.

145. Малинин, А.Ю. Анализ требований к полупроводниковым приборам/ А.Ю. Малинин, Ю.Н. Кузнецов, Л.А. Иванютин, Б.В. Кутубидзе // Электронная техника. Сер. Материалы. - 1978. - Вып. 3. - С. 34-39.

146. Пирогов, Ю.А. Повреждения интегральных микросхем в полях радиоизлучения / Ю.А. Пирогов, А.В. Солодов // Журнал радиоэлектроники. -2013. - № 6. - С. 1-38.

147. Мишанов, Р.О. Исследование признаков, видов, причин и механизмов отказов микросхем, выполненных по КМОП-технологии / Р.О. Мишанов // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». - 2017. - Т. 2. - С. 228-234.

148. Соловьев, А.В. Повышение пробивного напряжения n-МОП-транзисторов для радиационно стойких КНС КМОП БИС / А.В. Соловьев, Т.Ю.

Крупкина, А.А. Романов // Известия вузов. ЭЛЕКТРОНИКА. - 2016. - Т. 21, № 6. - С. 583-585.

149. Sergeev, V.A. Measurement of thermal parameters of digital integrated circuits on change of frequency of ring generators / V.A. Sergeev, Y.C. Tetenkin // Measurement Techniques. - 2018. - Vol. 61. No. 2.

150. Сергеев, В.А. Измерение тепловых характеристик цифровых ИС по температурным зависимостям времени задержки / В.А. Сергеев, Я.Г. Тетенькин // Измерительная техника. - 2018. - №2. - С. 46-50.

151. Смирнов, В.И. Измерение теплового импеданса мощных транзисторов / В.И. Смирнов, В.А. Сергеев, Гавриков, А.М. Шорин // Радиотехника. - 2017. -№6. - С. 83-90.

152. Сергеев, В. А. Определение тепловых параметров цифровых микросхем по температурным зависимостям времени задержки сигнала / В.А. Сергеев, Я.Г. Тетенькин // Автоматизация процессов управления. - 2015. - № 3 (41). - С. 89-96.

153. Краснощекова, Г.В, Методика анализа температурных напряжений в микросхемах / Г.В. Краснощекова, С.В. Тюлевин, А.В. Наседкин, Р.О. Мишанов // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королева (национального исследовательского университета). -2014. - №2(44). - С.138-141.

154. Мишанов, Р.О. Методика определения набора информативных параметров для проведения индивидуального прогнозирования показателей качества и надежности радиоэлектронных средств / Р.О. Мишанов, М.Н. Пиганов // Надежность и качество сложных систем. - 2017. - № 1(17). - С. 93-104.

155. Харченко, М.А. Корреляционный анализ: учеб. пособие для вузов/ М.А. Харченко. - Изд-во: ИПЦ ВГУ, 2008. - 31 с.

156. Тюлевин, С.В. К проблеме прогнозирования показателей качества элементов космической аппаратуры / С.В. Тюлевин, М.Н. Пиганов, Е.С. Еранцева // Надёжность и качество сложных систем. - 2014. - № 1(5). - С. 9-17.

157. Тюлевин, С.В. Операторы индивидуального прогнозирования показателей надежности электрорадиоизделий для космических РЭС / С.В. Тюлевин // Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций: Материалы Всероссийской НТК 14-16 мая 2007, г. Самара. - Самара: Издательство СГАУ, 2007. - С. 190-192.

158. Мишанов, Р.О. Построение прогнозных моделей качества электронных средств КА / Р.О. Мишанов, С.В. Тюлевин, М.Н. Пиганов, Е.С. Еранцева // Сборник трудов III международной конференции и молодежной школы «Информационные технологии и нанотехнологии» (ИТНТ-2017), 25-27 апреля 2017 г. - Самара, 2017. -С. 1283-1288.

159. Mishanov, R.O. Forecasting models generation of the electronic means quality / R.O. Mishanov, S.V. Tyulevin, M.N. Piganov, E.S. Erantseva // CEUR Workshop Proceedings. - 2017. - P. 124-129.

160. Тюлевин, С.В. Индивидуальное прогнозирование электронных средств: учеб. пособие / С.В. Тюлевин. - Самара: Изд-во Самарского университета, 2016. -68 с.

161. Мишанов, Р.О. Методика верификации результатов индивидуального прогнозирования изделий РЭС космического назначения с помощью алгоритмов кластерного анализа / Р.О. Мишанов, М.Н. Пиганов // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. - 2017. - Т. 20. № 2. - С. 55-63.

162. Мишанов, Р.О. Методика применения кластерного анализа для классификации электрорадиоизделий и повышения надежности аппаратуры / Р.О. Мишанов // Известия Самарского научного центра РАН. - 2017. - Т. 19. № 1(2). - С. 414-419.

163. Боровиков, В.П. Прогнозирование в системе STATISTICA в среде Windows. Основы теории и интенсивная практика на компьютере / В.П. Боровиков, Г.И. Ивченко. - М.: Финансы и статистика, 2000. - 384 с.

164. Пример использования кластерного анализа STATISTICA в автостраховании // STATISTICA: Data mining, анализ данных, контроль качества,

прогнозирование, обучение, консалтинг. - [Электронный ресурс] - URL: http:// statsoft.ru/solutions/ExamplesBase/branches/detail.php?ELEMENT_ID=1573

165. Мишанов, Р.О. Применение самоорганизующихся карт Кохонена для классификации электрорадиоизделий и повышения надежности бортовой аппаратуры / Р.О. Мишанов // Сборник трудов IV международной конференции и молодежной школы «Информационные технологии и нанотехнологии» (ИТНТ-2018), 24-27 апреля, 2018 г. - Самара: Новая техника, 2017 . - С. 2311-2318.

166. Mishanov, R. Individual forecasting of quality characteristics by an extrapolation method for the samples of the stabilitrons and the integrated circuits / R. Mishanov, M. Piganov // Proceedings of XIIIth International Conference «The Experience of Designing and Application of CAD Systems in Microelectronics» (CADSM 2015), 24 - 27 February, 2015. Polyana-Svalyava (Zakarpattya) - Ukraine, 2015. - P. 242-244.

167. Мишанов, Р.О. Прогнозирование надежности полупроводниковых приборов / Р.О. Мишанов // Актуальные проблемы радиоэлектроники и телекоммуникаций: материалы Всероссийской научно-технической конференции, Самара. 21-23 мая 2013. - Самара: Изд-во СГАУ, 2013. - С.57-58.

168. Мишанов, Р.О. Разработка прогнозной модели качества полупроводниковых приборов методом экстраполяции / Р.О. Мишанов, М.Н. Пиганов // Известия Самарского научного центра РАН, 2014. - Т.16. №4(3). - С. 594-599.

169. Мишанов, Р.О. Индивидуальное прогнозирование качества диодов / Р.О. Мишанов // Радиоэлектроника. Проблемы и перспективы развития: Тезисы докладов второй всероссийской молодежной научной конференции, посвященной дню радио. - Тамбов, 2017. - С. 68-69.

170. Piganov, M.N. Technology of Diagnostic for Non-destructive Control of the Bipolar Integrated Circuits / M.N. Piganov, R.O. Mishanov // 2nd International scientific symposium «Sense. Enable. SPITSE. 2015»: Symposium Proceedings. - St. Petersburg, 2015. - P. 38-41.

171. Mishanov, R.O. The installation of diagnostic non-destructive control for the bipolar ICs / R.O. Mishanov // European Science and Technology: materials of the VII

international research and practice conference, Munich, October 29th-30th, 2014 / publishing office Vela Verlag Waldkraiburg. - Munich, Germany, 2014. - P. 227-232.

172. Аналоговый компьютер Healthkit EC-1. - [Electronic resource] - URL: http: //ed-thelen. org/comp-hist/vs-healthkit-ec-1 -analog-computer.html

173. Конспект по курсу «Электроника и МП» - Цифровые и микропроцессорные устройства. - [Электронный ресурс] - URL: http://de.ifmo.ru/--book/election

174. Пат. 2613573 Российская Федерация, МПК G 01 R 31/28. Устройство для определения нагрузочной способности микросхем // Пиганов М.Н., Шопин Г.П., Тюлевин С.В., Мишанов Р.О.; заявитель и обладатель ГОУ ВПО «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)» (СГАУ) - №2015146536/28 (071594); заявл. 28.10.2015; опубл. 17.03.2017, Бюл. №8.

175. Мишанов, Р.О. Устройство для определения нагрузочной способности микросхем / Р.О. Мишанов, С.В. Тюлевин, Г.П. Шопин, М.Н. Пиганов // Известия Самарского научного центра РАН. - 2017. - Т. 19. № 1(2). - С. 420-423.

176. Фролкин, В.Т. Импульсные и цифровые устройства: учеб. пособие для вузов / В.Т. Фролкин, Л.Н. Попов. - М.: Радио и связь, 1992. - 336 с.

177. Авторское свидетельство СССР №836606, МПК G01R 31/28, опубл. 07.06.81. Бюл. №21

178. Пат. 2613568 Российская Федерация, МПК G 01 R 31/28. Устройство для определения нагрузочной способности микросхем // Пиганов М.Н., Шопин Г.П., Тюлевин С.В., Мишанов Р.О.; заявитель и обладатель ГОУ ВПО «Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)» (СГАУ) - №2015153664/28 (082797); заявл. 14.12.2015; опубл. 17.03.2017, Бюл. №8.

179. Тюлевин, С.В. Разработка устройства для определения нагрузочной способности микросхем / С.В. Тюлевин, Г.П. Шопин, М.Н. Пиганов, Р.О. Мишанов // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. - 2017. - Т. 20. № 1. - С. 49-52.

180. Тетенькин, Я.Г. Методы и средства измерения тепловых параметров цифровых интегральных схем с использованием температурной зависимости времени задержки распространения сигнала: дис. ... канд. тех. наук : 05.11.01 / Я.Г. Тетенькин. - Ульяновск, 2016. - 144 с.

181. Пиганов, М.Н. Способ диагностического контроля микросхем КМОП-типа / М.Н. Пиганов, С.В. Тюлевин, Е.С. Еранцева, Р.О. Мишанов // Сборник научных трудов SWorld. - 2014. - Т. 5. Вып. 3(36). - C. 65-72.

182. Мишанов, Р.О. Установка диагностического неразрушающего контроля КМОП-микросхем / Р.О. Мишанов, М.Н. Пиганов // Сборник по материалам конференции «Естественно-научные исследования и народное хозяйство, современные технологии и технический прогресс», Воронеж. - 2015. - Т.1. №9(29). - С. 63-69.

183. Тюлевин, С.В. Разработка методики диагностического неразрушающего контроля микросхем / С.В. Тюлевин, М.Н. Пиганов, Р.О. Мишанов // Сборник научных трудов SWorld. - 2014. - Т.5. Выпуск 4(37). - С. 66-73.

184. Tyulevin, S.V. Development diagnostic methods for non-destructive control chip / S.V. Tyulevin, M.N. Piganov, R.O. Mishanov // SWorld Journal ISSN 2227-6920. -2015. - Vol. J11510-016. - P. 98-106.

185. Piganov, M.N. Apparatus diagnostic for non-destructive control chip CMOS-type / M.N. Piganov, S.V. Tyulevin, E.S. Erantseva, R.O. Mishanov // European Science and Technology: materials of the VII international research and practice conference, Munich, October 16-17, 2014 / publishing office Vela Verlag Waldkraiburg. - Munich, Germany, 2014. - P. 398-401.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

АВПКО - анализ видов, последствий и критичности отказов АСОНИКА - автоматизированная система анализа и обеспечения надежности и качества аппаратуры

АСРН - автоматическая система расчета надежности БА - бортовая аппаратура

БиКМОП - биполярная комплементарная «металл-окисел-полупроводник» структура и технология

БМК - базовый матричный кристалл

ВБР - вероятность безотказной работы

ДНК - диагностический неразрушающий контроль

ЗИП - запасные инструменты и принадлежности

ИМС - интегральная микросхема

ИМС ИП - интегральная микросхема иностранного производства

ИП - индивидуальное прогнозирование

КА - космический аппарат

КД - квазидетерминированная модель

КК - космический комплекс

КМОП - комплементарная металл-окисел-полупроводник структура и технология

КМОП-КНИ - структура и процесс КМОП кремний-на-изоляторе

КМОП-КНС - структура и процесс КМОП кремний-на-сапфире

КМОП-РС - радиационно-стойкий КМОП-процесс

МДФ - метод дискриминантных функций

МО РФ - Министерство Обороны Российской Федерации

МРМ - метод регрессионных моделей

НЭО - наземная экспериментальная отработка

ПК - программный комплекс

ПЛИС - программируемая логическая интегральная схема

ПОН - программа обеспечения надежности

ПЭВМ - персональная электронная вычислительная машина

РКТ - ракетно-космическая техника

РТУ - радиотехническое устройство

РФА - разрушающий факторный анализ

РЭА - радиоэлектронная аппаратура

РЭС - радиоэлектронное средство

САС - срок активного существования

СПК - специализированный программный комплекс

ТЗ - техническое задание

ТЗЧ - тяжелые заряженные частицы

ТП - технологический процесс

ТТХ - тактико-технические характеристики

ТУ - технические условия

ЦИМС - цифровая интегральная микросхема

ЭКБ ИП - электронная компонентная база иностранного производства ЭКБ СН - электронная компонентная база специального назначения ЭРИ ИП - электрорадиоизделия иностранного производства ЭРИ ОП - электрорадиоизделия отечественного производства CALS - Continuous Acquisition and Lifecycle Support (Непрерывная информационная поддержка поставок и жизненного цикла изделий)

COTS - Commercial-Off-The-Shelf («готовый к применению продукт коммерческого качества»)

IOTS - Industry-Off-The-Shelf («готовый к применению продукт индустриального качества»)

Приложение А

Взаимосвязь признаков, видов, причин и механизмов отказов КМОП ИМС

Таблица А.1 - Таблица взаимосвязи признаков, видов, причин и механизмов отказов КМОП

ИМС

Отказ (сбой) Возможные причины Дефект

Разрушение - электрические перегрузки Наличие дефектов в

корпуса (повышенные напряжение, ток или мощность); - тепловые перегрузки; - механические напряжения корпуса; - негерметичность. структуре корпуса.

Отслоение - тепловые перегрузки; Неподходящий состав

кристалла - дефекты соединения кристалла с адгезива (преформы).

подложкой; Нарушение

- нарушения при технологической технологической операции

операции склеивания или пайки монтажа.

кристалла и корпуса.

Повреждение - электростатический разряд; Пустоты, микротрещины,

оксидных слоев - наличие пор (тонких отверстий в оксидном слое); - влияние ионизирующего и радиационного излучения. поры в оксидном слое.

Электрические - электрическая перегрузка; Наличие дефектов в

разрушения - избыток влаги; - загрязнения. структуре корпуса.

- наличие эффекта электромиграции в Наличие каналов

проводниках; протекания токов высокой

- влияние высокой температуры. плотности, пустот, холмиков. Дефекты на границах слоев.

Возрастание - диффузия примесей вдоль дефектов, Наличие дефектов вблизи

обратных токов р- влекущая появление тонких участков протекания токов в слоях.

п переходов, в базе;

дрейф коэффициента - дефекты кристаллической решетки вблизи сильно легированного п+ слоя

усиления в и слоя базы;

транзисторах - концентрация токов вблизи дефектов; - локальные перегревы областей, в которых проходит обратный ток переходов.

Дрейф тока стока - некачественное защитное покрытие; Наличие загрязнений в

1с и крутизны £ в - наличие остатков травителя, объеме оксидного слоя и

КМОП фоторезиста, растворов промывки, ионов (№+, К+, Ы+, Н+, О-)

транзисторах остаточных газов, влаги и др.; - разгерметизация ИМС; на его поверхности.

Отказ (сбой) Возможные причины Дефект

- рост ионного заряда в оксидном слое за счет загрязнений с поверхности слоя; - скопление положительного заряда на границе оксидного и полупроводникового слоя; - образование инверсных каналов в слоях; - уменьшение ширины р-п перехода у поверхности структуры.

Рост токов утечки - загрязнения поверхности полупроводника, оксидного слоя; - загрязнение поверхности оксидного слоя; - загрязнения и (или) повреждения фотошаблонов; - наличие в оксидном слое протравленных участков; - паразитная диффузия через поры в оксидном слое; - наличие влаги в подкорпусном пространстве. Наличие загрязнений на поверхности.

- растрескивание оксидного слоя; - накопление заряда в пассивирующем оксидном слое, появление инверсного слоя. Наличие микротрещин в оксидном слое.

- высокие погрешности фотолитографического процесса; - паразитные диффузии примесей через увеличенные окна в оксидном слое. Увеличение размеров окон в оксидном слое.

- наличие трещин, отходящих от линий скрайбирования; - наличие трещин из-за разных коэффициентов термического расширения используемых материалов слоев; - воздействие механических напряжений. Наличие трещин, проходящих через активную область структуры.

Дрейф пробивного напряжения - низкокачественный полупроводник; - появление эффекта лавинного пробоя из-за усиления электрического поля вблизи загрязнений; - проплавление металлизации через слои диффузии. - загрязнение поверхности оксидного слоя или фоторезиста; - загрязнения и (или) повреждения фотошаблонов; Наличие загрязнений в структуре полупроводника.

Отказ (сбой) Возможные причины Дефект

- наличие в оксидном слое протравленных участков; - паразитная диффузия через поры в оксидном слое.

Короткое замыкание - низкокачественный полупроводник; - появление эффекта лавинного пробоя из-за усиления электрического поля вблизи загрязнений; - проплавление металлизации через слои диффузии. Наличие загрязнений в структуре полупроводника.

- электродиффузия кремния в алюминий в области положительного контакта; - замыкание р-п перехода при длительном прохождении тока большой плотности тока (/ « Ю10 А/м2) при высокой температуре (около 200 °С). Наличие ямок травления на границе слоя металла и полупроводника.

- растрескивание оксидного слоя. Наличие микротрещин в оксидном слое.

- высокие погрешности фотолитографического процесса; - паразитные диффузии примесей через увеличенные окна в оксидном слое. Увеличение размеров окон в оксидном слое.

- воздействие механических напряжений; - плохая адгезия металла к оксидному слою; - продольная миграция металла под оксидным слоем или защитным стеклом; - образование металлических закороток. Наличие металла под оксидным слоем или защитным стеклом.

- отслаивание металлизации; - оседание частиц металла на поверхности кристалла. Наличие посторонних металлических частиц внутри корпуса ИМС.

Разрушение слоев металлизации, обугливание - электростатические разряды; - коррозия; - электрические перегрузки; - тепловые перегрузки; - «усы» на металлизации; - проникновение влаги. Наличие пустот и пор в слое металлизации.

Обрывы металлизации - электродиффузия металла под действием большой плотности тока (/ 10 2 ~ 10 А/м ) при высокой температуре (около 200 °С). Наличие пустот у контактной площадки стоковой области.

Отказ (сбой) Возможные причины Дефект

- взаимодиффузия металлов при Наличие пустот в

термокомпрессии, например А1-Аи, термокомпрессионных

Мо-Аи, ТьАи; контактах.

- образование интерметаллических

соединений;

- снижение механической прочности

контактов;

- перегрев и оплавление перемычек

между пустотами в местах контакта.

- электродиффузия металла в местах Наличие пустот в

прохождения повышенных токов. металлизации.

- неравномерность металлизации; Утончение металлизации.

- разрывы на ступеньках оксидного

слоя;

- повышенная электродиффузия

металла с локальным выгоранием

слоя.

- низкая адгезия металла выводов к Наличие отслаивания,

контактным площадкам; раковин, царапин

- нарушение режима «вжигания» металлизации.

металла в полупроводниковый слой;

- механические напряжения.

- сдвиговые воздействия на места Разрыв или отслаивание

контактов; вывода от контактной

- технологические дефекты в площадки.

контактах.

- пережим вывода около места Сужение вывода около

контакта; места

- перегрев места сужения при большом токе. термокомпрессионного контакта.

Таблица А.2 - Отказы КМОП ИМС, связанные с ПФ КП

Отказ (сбой) Возможные причины Дефект

Необратимые отказы из-за радиационных факторов

SEL (Single Event Latchup) Радиационное защелкивание (включение паразитных тиристорных четырехслойных структур). усиление ионизационных токов паразитными биполярными транзисторами, влияние ОЗЧ и ТЗЧ.

SEHE (Single Event Hard Error) Одиночный микродозовый отказ. локальное выделение энергии в чувствительном объеме активного элемента ИМС из-за попадания ОЗЧ. Наличие макродефектов в диэлектрической пленке.

SEB (Single Event Burnout) Одиночный эффект выгорания транзисторной структуры. открытие паразитного биполярного транзистора при попадании ОЗЧ.

Отказ (сбой) Возможные причины Дефект

SEGR (Single Event Gate Rupture) Одиночный эффект пробоя подзатворного диэлектрика. накопление заряда в макродефектах.

SES (Single Event Snapback) Одиночный эффект вторичного пробоя транзисторной структуры. усиление ионизационных токов паразитными биполярными транзисторами, влияние ОЗЧ и ТЗЧ.

Короткое замыкание, снижение пробивного напряжения. «пострадиационный эффект»: - захват носителей заряда макродефектами, соизмеримыми с толщиной оксидного слоя, вследствие ионизации диэлектрика; - термический выброс носителей заряда с макродефектов.

Обратимые отказы из-за радиационных эффектов

SEU (Single Event Upset) Обратимый одиночный сбой (кратковременные изменения логического состояния ячеек памяти, кратковременная потеря информации). появление ионизационных импульсных токов из-за ионизационного излучения. Наличие макродефектов в диэлектрической пленке.

SEFI (Single Event Functional Interrupt). Одиночный сбой прерывания функционирования (кратковременная потеря работоспособности). попадание ОЗЧ в чувствительную область ИМС.

SET (Single Event Transient) Переходная ионизационная реакция. попадание ОЗЧ в чувствительную область ИМС.

Приложение Б Классификация видов отказов ИМС

Таблица Б.1 - Классификация видов отказов ИМС

Признак деления Вид отказа

Характер изменения параметра до Внезапный (катастрофический)

момента возникновения отказа Постепенный (деградационный)

Связь с другими отказами Независимый

Зависимый

Возможность последующего Полный

использования изделия после возникновения отказа Частичный

Наличие внешних проявлений Очевидный (явный)

отказа Скрытый (неявный)

Характер устранения отказа Устойчивый

Самоустраняющийся Сбой

Перемежающийся

Причина возникновения отказа: Конструкционный (из-за нарушения норм

при конструировании конструирования)

при изготовлении Производственный (из-за нарушения норм технологического процесса изготовления)

при эксплуатации Эксплуатационный (из-за нарушения условий

эксплуатации)

Природа (происхождение) отказа Естественный

Искусственный

По механизму возникновения связанные с явлениями в объеме кристалла

обусловленные явлениями на поверхности

кристаллической структуры

зависящие от состояния внутренних контактных

соединений

связанные с конструктивным оформлением

связанные с внешними воздействиями

По механизму процесса, вызванные диффузионными процессами

вызывающего отказ (механическая энергия)

(вид энергии, вызывающей отказ) вызванные дефектами и дислокациями (тепловая

энергия)

вызванные флуктуационными разрывами

межатомных связей (электрическая энергия)

вызванные разрывом химических связей

(химическая)

вызванные радиационными эффектами

(электромагнитная)

Приложение В Результаты прогнозирования методом экстраполяции

Индивидуальное прогнозирование стабилитронов производилось с помощью программы "Прогнозирование 2.0". Была использована выборка, состоящая из 50 стабилитронов 2С182Ж.

Первый этап ИП состоял в проведении обучающего эксперимента. Измерялись значения информативных параметров (коэффициент увеличения теплового тока Кт и дифференциальное сопротивление Яд) и прогнозируемого параметра (дрейф напряжения стабилизации Л ист) каждого экземпляра выборки. Величина Лист оценивалась за 25, 100, 250, 500 1000 часов испытаний при температуре +120 °С. Результаты обучающего эксперимента приведены в табл. 1. В дальнейшем для удобства параметры КТ и Яд обозначены как х1 и х2 соответственно, а Лист - у.

Было установлено граничное значение Лист = 20 мВ, выявлен фактический класс годности каждого изделия: Кг - годные, К2 - не годные. В качестве квазидетерминированных моделей использовались наиболее универсальные модели: линейная, логарифмическая, экспоненциальная и параболическая.

В таблице В.1 представлены данные для метода экстраполяции.

Таблица В.1 - Данные для экстраполяции

№ Класс 25 ч 100 ч 250 ч 500 ч 1000 ч

1 1 2 4 5 7 8

2 2 7 12 18 25 33

3 1 5 9 12 14 18

4 1 3 4 5 7 8

5 1 1 2 4 6 7

6 1 2 5 8 12 13

7 1 1 2 4 4 5

8 1 2 3 4 5 6

9 1 3 4 6 8 9

10 1 1 2 3 4 4

11 1 1 3 3 4 5

12 1 3 6 10 13 16

13 1 4 9 12 15 18

14 1 1 2 3 5 5

15 1 2 6 7 8 9

16 1 2 3 5 6 7

17 2 6 11 14 19 27

18 1 3 5 6 7 10

19 2 5 12 17 23 28

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.