Аннотация: Алюминий и его сплавы является основным материалом металлизации интегральных схем и с переходом к сверхбольшим интегральным схемам ужесточаются требования, предъявляемые к параметрам металлизации, определяющим ее надежность, таким, как контактное сопротивление, качество покрытия ступеньки, число и размеры пустот, обусловленных напряжениями, и устойчивость к электромиграции. Плохое качество металлизации - один из опаснейших дефектов в полупроводниковой технологии интегральных схем. Электромиграция может привести к отказу при пропускании через металлизацию тока высокой плотности. Были проведены эксперименты для проверки материалов, связанных с оценкой интенсивности изменения сопротивления металлизации из-за электромиграции. Результаты экспериментов дают основание заключить, что геометрические факторы играют доминирующую роль в механизме разрушения металлизации интегральных схем из-за электромиграции. С учетом результатов проведенных исследований для успешного применения алюминиевой металлизации в технологии сверхбольших интегральных схем даны определенные рекомендации, в том числе по переходу с технологии напыления на осаждение из паровой фазы.

Ключевые слова: металлизация, микросхема, алюминий, электромиграция, технология, электроника, полупроводник, контакт, кремний, надежность

Abstract: Aluminium with its alloys is the basic material of integrated circuits metallization. Use of VLSIC toughens the requirements to the parameters of metallization, which determine its reliability, such as surface resistance, step coating quality, number and sizes of tension-caused voids, and electromigration tolerance. Poor quality of metallization is one of the most dangerous defects in semiconductor technology of integrated circuits. Electromigration can cause failure when passing high-density current through metallization. The materials have been tested in order to estimate the intensity of metal resistance variation caused by electromigration. Based on the results of these tests, the authors conclude that geometrical factors play a dominant role in the mechanism of erosion of integrated circuits metallization caused by electromigration. With regard to the tests, the authors formulate recommendations about the transition from the sputtering technique to evaporation deposition. 

Keywords: semiconductor, electronics, technology, electromigration, aluminum, circuit, metallization, connection, silicon, reliability

Аннотация: Oбеспечение непрерывнoгo функциoнирoвания системы регулирoвания и защиты клапанoв парoвoй турбины является oснoвoй надежнoй рабoты турбоагрегата, которая важна, в частности, и в аспекте защиты при возникновении угрозы аварии вследствие возрастания частоты вращения турбины выше определённого значения в пределах рабочего диапазона с нечувствительностью не более 0,5% средней рабочей частоты вращения. Исполнительными органами защиты парового турбоагрегата являются стопорные, регулирующие и обратные клапаны. По сигналу чувствительного элемента защиты турбоагрегат может быть остановлен закрытием стопорных клапанов цилиндра высокого давления и цилиндра среднего давления или их регулирующих клапанов и поворотной диафрагмы или совместным закрытием названных выше стопорных и регулирующих органов. Принципoм функциoнирoвания пoдoбнoй системы является автoматизирoванная система, предназначенная для пoддержания oснoвных регулируемых параметрoв турбoагрегата в режимах электрическoй и теплoвoй нагрузки. В статье исследован электромеханический привод для перемещения отсечного золотника в системе управления турбоагрегата. Изложены предъявляемые к нему требования. На основе динамических характеристик электромеханического привода производства АО «Диаконт» была построена модель системы управления, обеспечивающая выполнение режима аварийного закрытия. Структура системы защиты обеспечивает независимость её срабатывания от состояния системы регулирования турбоагрегата.

Ключевые слова: электромеханический привод, отсечный золотник, механические характеристики, математическая модель, электродвигатель, роликовинтовая передача, внеэксплуатационный режим, система управления, техногенная безопасность, турбоагрегат

Abstract: Proper functioning of a turbogenerator set depends on continuous functioning of the system of regulation and protection of valves of a steam turbine. Proper functioning of a turbogenerator set is important in the case of accident threat caused by the increase of turbine rotation speed over a particular value within the operational range with insensitivity maximum 0,5% of an average operational rotation frequency. The protection of a steam turbogenerator set is guaranteed by cut-out, control and back-flow valves. By a signal of a sensor element of protection, a turbogenerator can be stopped by closing cut-out valves of a high-pressure and an intermediate pressure cylinders or their control valves and a grid valve, or simultaneous closing of the above mentioned cut-out and control units. Such a system operates on the basis of an automated system used for support of the key regulated parameters of a turbogenerator in electric load and heat load modes. The authors of the article study electro-mechanical drive used for moving a riding cutoff valve in a turbogenerator control system. The authors describe the requirements to it. Based on dynamic characteristics of the electro-mechanical drive produced by the joint company “Diakont”, the authors construct a model of a control system, which guarantees the emergency shut-down mode operation. The protection control system structure guarantees the independence of its operation from the condition of a turbogenerator control system. 

Keywords: turbogenerator, technogenic safety, control system, non-operating mode, roller drive, electric motor, mathematical model , mechanical performance, riding cutoff valve, electro-mechanical drive

Аннотация: В статье приведены результаты разработки микропроцессорного контролера следящего привода для 3-D принтера на основе микроконтроллера AT89C52. В результате работы были реализованы структурная и электрическая принципиальная схемы, а также печатная плата устройства. Данная разработка реализована на доступной, недорогой и современной электронной базе, позволяющая существенно повысить качество управления следящим электроприводом. За объект управления был выбран 3-D принтер, у которого перемещение платформы происходит по двум осям и с позиционированием экструдера (печатающей головки) по вертикали на заданную глубину. Методология позволяет на основе доступных и недорогих электронных компонентов разрабатывать современные технические средства , которые могут взаимодействовать между собой и в итоге позволяют создавать достаточно гибкие системы. В качестве технологической платформы для реализации используются программируемые логические интегральные схемы, позволяющие оперативно модифицировать систему. Разработанный микропроцессорный контроллер следящего привода отличается малыми габаритными размерами (120х80х1,5мм), низкой потребляемой мощностью, широкими функциональными возможностями. В устройстве используется современная, широкодоступная, дешевая элементная база. Применение микроконтроллера AT89C52 в качестве устройства управления и обработки информации значительно сокращает количество элементов в микропроцессорной системе. При внедрении данной системы в производство можно существенно сократить время работы, и самое главное, добиться более высокого качества управления следящим электроприводом.

Ключевые слова: 3-D принтер, контроллер, следящий привод, микропроцессорная система, печатная плата, Датчик, Экструдер, шаговый двигатель, позиционирование, система команд

Abstract: The article contains the results of development of a microprocessor controller of a servo drive for a 3D printer based on the microcontroller AT89C52. The structure and basic circuit diagram, and the PCB have been designed. This development is implemented on an affordable, cheap and modern electronic base, which helps significantly increase the quality of follower drive control. The author considers a 3D printer with a two pivot moving platform and with vertical printing head positioning at a selected depth. The research methodology allows developing modern technical equipment using affordable and cheap electronic components. Such technical means can interact with each other and help design flexible circuits. As a technological platform, FPGAs are used, which help modify the system quickly. The designed microprocessor controller of a servo drive is small (120x80x1,5 mm), has low power demand and high functionality. It uses modern, affordable and cheap hardware components. Use of the microcontroller AT89C52 as a control and information processing unit significantly reduces the number of elements in a microprocessor circuit. If this system is launched, it will significantly reduce the operate time and help acquire higher quality of follower drive control. 

Keywords: stepper motor, extruder, sensor, PCB, microprocessor system, servo drive, controller, 3-D printer, positioning, order system

Аннотация: Предметом исследования является система управления станочной гидростанцией, предназначенной для питания гидроприводов металлорежущих станков. Представлены результаты имитационного моделирования системы в программном пакете MathLab и проанализированы переходные процессы представленных моделей. Показано, что от качества управления гидростанцией во многом зависит надежность и производительность конкретного технологического станочного модуля. Особо актуальна эта проблема для станков с ЧПУ, используемых для глубокого сверления отверстий твердосплавными сверлами с каналами внутри перьев для подвода СОЖ. Прокачка СОЖ через зону резания во многом зависит от наличия и состояния стружки в каналах сверла в функции его заглубления (до 9d). В статье выполнена имитационная задача управления производительностью насоса в функции изменяющегося расхода за счет моделирования в программе MatLAB, так как при достижении критического давления 65-70МПа необходим принудительный вывод сверла из зоны резания, что не всегда возможно в реальных условиях. Основными выводами поведенного исследования является то, что автором предложены имитационные модели, позволяющие без применения технологического оборудования проанализировать работоспособность исследуемого объекта. В статье рассмотрена система управления станочной гидростанцией на базе микроПЛК Siemens S7-224XP. Проведен анализ подсистемы управления для контроллера реализующий закон управления температурой и расходом СОЖ.

Ключевые слова: станочная гидростанция, имитационное моделирование, станок с ЧПУ, переходной процесс, возмущающее воздействие, контроль температуры, стабилизация температуры, регулятор, динамическая модель, статическая ошибка

Abstract: The research subject is the system of management of a machine tool hydraulic system used for hydraulic drive power supply of metal-cutting machines. The article contains the results of simulation modeling of the system in the MathLab software package and analyzes the transitional processes of these models. The authors show that the quality if a hydraulic station management determines reliability and productivity of a particular cutting unit. This problem is especially topical for cutting machines with computer numerical control used for deep-hole drilling with carbide drills within the wings for cutting oil input. Cutting oil input through the cutting zone in many aspects depends on the presence and the condition of chips in drill channels in the function of embedding (to 9d). The authors perform the simulation of pump performance management in the function of changing consumption using the MathLab modeling, since when achieving the critical pressure of 65-70 MPa, forced ejection of a drill from a cutting zone is necessary, and sometimes it is impossible to perform in reality. The authors propose simulation models, which help analyze the hydraulic station performance without technological equipment. The article considers the system of a hydraulic station management on the basis of micro PLCs Siemens S7-224XP. The authors analyze the management subsystem for a controller realizing the temperature control and cutting oil consumption law. 

Keywords: temperature stabilization, temperature control, disturbance, transition process, CNC machine, simulation, machine tool hydraulic station, controller, dynamic model, static error

Аннотация: Описываемая модель предложена ООО «Научный производственно-технологический Центр ОКТАЭДР» (Ростов н/Д) совместно с НИИ физики и НИИ экономических и социальных проблем, Институтом права и управления и Южно-Российским региональным центром информатизации «Южного федерального университета» в конкурсе на выполнение НИР по «Обеспечению реализации норм части четвертой Гражданского кодекса Российской Федерации (от 18 декабря 2006 г. № 230-ФЗ, статья 1360) в части размера, условий и порядка выплаты компенсации в случае использования в интересах государства изобретения, полезной модели или промышленного образца без согласия патентообладателя. Публикация проекта и рецензии на него представляет интерес, т.к. в нем предложена методология самоорганизации деятельности в области интеллектуальной собственности. Принимая во внимание, что в течение прошедших десяти лет, проблемы использования результатов интеллектуальной деятельности в России так и не решены, а новизна идей, в поданном указанными участниками проекта на конкурс очевидна, результаты представленного анализа представляются актуальными и могут оказаться востребованными.

Ключевые слова: интеллектуальная собственность, патент на изобретение, полезная модель, промышленный образец, синергетическая модель, управление инновациями, системный анализ, противопожарная оборона, безопасность, техногенная сфера

Abstract: The described model has been proposed by the Scientific Engineering and Manufacturing Centre OKTAEDR (Rostov-on-Don) together with the Research Institute of Physics, research institute of economic and social problems, Law and Management Institute and the Computer Center of Southern Federal University for the research project “Guaranteeing the provisions of the part 4 of the Civil Code of the Russian Federation (of 18 December 2006 No 230, article 1360) in relation to the amount, conditions and procedure of compensation payment for the use of an invention, a utility model, or an industrial prototype in the interests of the state without the consent of a patent holder. The publication of the project and the review is of a particular interest, since it contains the methodology of self-organization of work in the sphere of intellectual property. Taking into account the fact that the problems of use of the results of intellectual activity haven’t been solved in Russia, and the novelty of ideas of the participants of the project is obvious, the results of the analysis seem to be useful. 

Keywords: system analysis, innovation management, synergetic model, industrial prototype, utility model, patent for an invention, intellectual property, fire-prevention defense, safety, technogenic sphere