Оценка качества изделий электроники теневым электронно-оптическим методом

УДК 539.3

ОЦЕНКА КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ ЭЛЕКТРОНИКИ ТЕНЕВЫМ ЭЛЕКТРОННО-ОПТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

© В.М. Иванов, С. Фофана

Ключевые слова: дефектные зоны; муаровый узор; фрактальная размерность; измерительная система. Установлено, что качество проводников и диэлектриков можно контролировать с помощью электронно-оптических муаровых картин, полученных на магнитных и электрических полях в малых объемах. Предложена измерительная система на основе изменения симметричности и фрактальности муаровых узоров.

Электромагнитная энергия, воздействуя тем или иным способом на материалы, может доводить их до критического состояния, которое сопровождается разрушением по термомеханическому или пондеромотор-ному механизмам. Более того, наличие дефектов уменьшает критические плотности энергии из-за эффектов концентрации и сильно искажает симметрию поля. Если наблюдать за этими искажениями с помощью теневого электронно-оптического метода, то картины муара на электрическом поле в диэлектрике и магнитном поле в проводнике асимметричны, а их фрактальная размерность непостоянна [1-2]. В работе предлагается измерительная система по оценке качества проводников и диэлектриков, в основе которой заложена информационность муаровых картин в виде коэффициента асимметрии и фрактальной размерности. Несмотря на многопараметрический массив информации, такой выбор критериев в системе измерения обусловлен реальным состоянием материалов, подтвержденным физическим и математическим моделированием, а также экспериментальными результатами локального усиления и искажения электромагнитного поля вокруг дефектов.

Структура измерительной системы состоит из элек-тронографа, цифровой фотокамеры и персонального компьютера, где информация кодируется, фильтруется, сравнивается с эталонной муаровой картиной поля бездефектного материала и численно обрабатывается по количеству черных и белых пикселей.

Установлено, что ансамбли пикселей муаровой картины-эталона сбалансированы, а муаровые картины образцов с дефектами давали разницу в массивах черных и белых пикселей, причем тем сильнее, чем более искажен муаровый узор. Характер искажений для дефектов различной геометрии также отличается и связан с асимметрией муаровых картин. Показано, что коэффициент асимметрии, равный отношению черных и белых пикселей, качественно и количественно анало-

гичен распределению электромагнитного поля вокруг дефектных зон, а его машинная обработка является одним из информационных критериев в оценке качества электротехнических изделий. Вместе с тем муаровая картина формируется по механизму самоорганизации с образованием множества подобных структур или картин, построенных на одном и том же физическом явлении, и обладает фрактальностью. Рассматривая фрактал муара, можно обнаружить единый алгоритм на всех его уровнях формирования с чередованием темных и светлых полос, которые в зависимости от исследуемого поля могут быть как симметричными, так и асимметричными. Поэтому изменение степени искажения муаровых картин приводит к изменению фрактальной размерности, которая также является информационным критерием в измерительной системе по оценке качества проводников и диэлектриков.

ЛИТЕРАТУРА

1. Иванов В.М., Плужникова Т.Н., Лановая А.В., Лозенков А.А., Винокуров Е.Б. Механизмы электромагнитного разрушения элементов электрооборудования и электроники // Вопросы современной науки и практики. Университет им. В.И. Вернадского. 2009. № 9. С. 114-120.

2. Иванов В.М., Плужникова Т.Н., Лановая А.В., Желтов А.И. Критерии дефектности пластин с током по электронно-оптическим муаровым узорам // Вестник Тамбовского университета. Серия Естественные и технические науки. Тамбов, 2010. Т. 15. Вып. 3. С. 1052-1054.

Поступила в редакцию 10 апреля 2013 г.

Ivanov V.M., Fofana S. TEST QUALITY OF ELECTRONIC DEVICES WITH SHADOW ELECTRON OPTICAL METHOD Conductor and dielectric quality can be monitored with the help of electronic and optical moiré patterns received on magnetic and electric fields in small quantities. The measurement system on base of symmetry and factuality of moire patterns is offered.

Key words: invalid zone; moire pattern; fractal dimensions; measurement system.

1935