Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Ультразвуковой контроль материалов акустоэлектроники по скорости поверхностных акустических волн Яковлев, Станислав Георгиевич

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Яковлев, Станислав Георгиевич. Ультразвуковой контроль материалов акустоэлектроники по скорости поверхностных акустических волн : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 01.04.06 / Санкт-Петербургский электротехнический ун-т.- Санкт-Петербург, 1993.- 16 с.: ил. РГБ ОД, 9 93-1/2918-9

Введение к работе

Актуальность теш. АіїустоаяактроЕШЗ устройства (АЭУ) достаточно давно используются в составе радиоэлектронной ашгарз-" тура рааетшого назначения. Хорош известно прикенвнвз ультра-* звуковых линий аадэртса (УЛЗ) и резонаторов на: объемных вол-г вох. Одавйй особоо значение приобретают акустическке радвоксг,^-педанта (АРК) на поБзрзлостних акустическая, волнах (ПАВ). 'йа освовшша првйыущзстввш шрад . обшшооолвсшш устройстве^! являются бояеа шзкая скорость распространения ПАВ по сршда-няп о обьедешгг шлоашг, совмэстшзать технология нанесения электродша структур с технологией штвгральных шкросхвм, доступность ПАВ для воздвйствзя на нее в процэссо распространения. Шсэдаое открыло воакозность управления характвристпка-ш ПАВ непосредственно прз работе устройства п позволило со-вдать вовне классы устройств.

Однако щрокому Енадрзшш АЗУ на ПАВ в массовое производство препятствует относительно низкая воспроизводимость их па--рзузтроз. Как известно , основної частью любого устройства на ПАВ является пьезозлвктрачаскай звукопровод.обнчно вншлгощшй. в ваде прямоугольной пластини ', на одну ез граней которого яа-восятся электродная структура заданной топологии. В качества» натерішга звукопровода наиболее чвсто применяются монокристалі чеекпй кварц SiOg з ішобат латия ЫИЬ03 . Исследования дек, пых материалов показали,что а результате отклонений в технологическом процессе ЕНразршашш кристаллов отличия скоростей упругих волн з разных образцах одного а того же материала иогут достагать 0,02 для синтетического кварца и 0,1 для ниобата лнтия. Данные отличия весьма существенным образом сказываются на характеристиках создаваемых устройств. В частности, изменения рабочей частоты н времена задержка сигналов пропорциональны изменениям скорости ПАВ. В то йэ время требования к ееиден-тичностя параметров, например, устройств согласованной фільт-рации составляет менее О.оїж.

Кроме собственного разброса скоростей в пьезоэлектрических звукопроводах на выходные параметры АЭУ влияют и другие факторы. Так, несмотря на высокую точность фотолитографиескд-

го нанесения електродних структур, имеют место технологические погрешности их топологии. Ошибки ориентации звукопроводов такие вносят свой вклад в выходные параметры АЭУ.

Все сказанное выше приводит к необходимости массового контроля как материалов звукопроводов по скорости ШВ с погрешностью относительных измерений порядка 0,001 , так и готовых устройств по значениям их параметров. При этом, очевидно,главную роль играет контроль звукопроводов, поскольку сортировка звукопроводов АЭУ и последующее изготовление соответствующего фотошаблона для кагідой категории позволяет существенно повысить процент выхода годных устройств.

Разработанные ранее измерительные установки не соответствуют по точности измерений скорости ПАВ возросшим требованиям к воспроизводшлости параметров АЭУ. Не проработанным остался и вопрос о реализуемой точности относительных измерений. Кроме того, задача контроля в условиях массового производства требует создания автоматизированных измерительных установок, что в совокупности с требованиями высокой точности относительных измерений представляет собой довольно сложную проблему.

Цель и задачи работы. Целью диссертационной работы является создание аппаратуры для массового контроля .звукопроводов и устройств акустоэлзктроники с максимально зозможной точностью. При 8том решались слэдувдне задачи:

  1. Теоретическое исследование работы системы трех встреч-по-итнревнх преобразователей (БШП), реализующей импульсно-фа-зовый метод измерения скорости ПАВ.

  2. Теоретическое исследование фазочастотних характеристик ВШ, их зависимости от технологических и эксплуатационных погрешностей топологии преобразователей и влияние на точность измерения скорости ПАВ импульсно-фазовым методом.

  3. Теоретическое и экспериментальное исследование влияния конструкции подключавдего устройства на точность измерений.

  4. Разработка конструкции подключающего устройства, реализующего измерение скорости ПАВ в условиях температурной нестабильности окрузшщей среда с минимальной погрешностью.

  5. Разработка новых устройств ," обеспечивавдих автоматизированное измерение скорости ПАВ в пьезоэлектрических звуко-

роводах а измерение параметров поверхностно-волновых уст-юйств фальтрвции.

Научная новизна работы состоит в следующем:

  1. Проведана теоретическая и экспериментальная оценка по-тзешности измерений скорости ПАВ ишульсно~<|?азовым методом.

  2. Установлена связь погрешности измерении с геометрией знстеш БШП, а таюге зависимость ее от ряда эксплуатационных и сонструктившх факторов.

  3. Предложены критерии выбора геометрии электродной си-зтвш, позволявшей минимизировать погрешность абсолютных измерений скорости ПАВ.

  4. Решена задача измерения скорости ПАВ в пьезокварцевых звукопроводах ST-срэза в диапазоне от 15,6 до 26,6 С баз параллельного контроля температуры.

Научные яолокевия. выносимые на защиту.

  1. Использование шпульсш-фазового метода позволяет добиться минимальной погрешности скорости ПАВ , величина которой ыохэт быть оценена иа основании полученных в работе теореткчз-сішх соотношений.

  2. Относительная погрешность измерения скорости ПАВ Av/v, обусловленная певдентичпостью приемных решеток, определяется только расстоянием меаду приешшками, числом электродов и технологическими погрешностями их изготовления, причем погрешности длкпн электродов оказывают несущественнее влияние вплоть до малых апертур (порядка 100 гаш).

  3. Парамэтры контролируемого материала не влияют на величину погрешности Av/y. Последняя постоянна в диапазоне ±1,52 от частоты резонвиса приемных решеток , достаточном для провэ-двшп измерений импулъсно-фазовым методом.

  4. Использование моноіфисталлического кварца Z-сраза в качества подлошш подключающего устройства,ось которой составляет с кристаллографг-іеской осью X угол (19...25) , а тшсео выбор геометрии системы ВШП, исключающей попадание паразитных. сигналов на приемники, позволяет проводить измерения скорости ПАВ в пьезокварцевых звукопроводах ST-срввв без параллельного контроля температуры в диапазоне от 15,6 до 26,6 С с вносимой погрешностью не более 10" .

_4-

Бпэдрение результатов работы. Разработанная аппаратура для измерения скорости распространения поверхностных волн внедрена в Нижегородском научно-исследовательском институте радиотехники и передана в Научно-исследовательский институт синтеза искусственного минерального сырья (г. Александров Влади-гяарской области).

Апробация результатов работы. По материалам дпссертацш опубликовано 6 научных работ,а также получено 2 авторских свидетельства на изобретения. Основные результата диссертационно! работы докладывались на Ш Все сошной научно-технической кон-($эр9ЕЦйн "Норазрушапцие физические метода и средства контроля' . (Свердловск, 19Э0г.), XLII Областной научно-технической конференции по узловым проблемам радиотехники , электроники и связі НТО РЭ и С имени А.С.Попова (Ленинград,1987г.\, мрвэтраслево! семинаре "Ноше кристаллические материалы для пьезо- и акусто-электроники" (Г.Александров, ВНИИСИМО,1987г.), XXIX-XLV конференциях ЛЭТИ имени В.И.Ульянова(Ленина) 1986-1992гг.

Структура и объем работы, диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения и списка литературы,включающего Є9 наименований. Основная часть работы изложена на IQ страницах машинописного текста. Работа содержит 53 рисунка и і таблиц.

Похожие диссертации на Ультразвуковой контроль материалов акустоэлектроники по скорости поверхностных акустических волн