UDK 621.3:(53+54+621 +66)(05)(497.1 )=00 ISSN 0352-9045 Strokovno društvo za mikroelektroniko elektronske sestavne dele in materiale Časopis za mikroelektroniko, elektronske sestavne dele in materiale Časopis za mikroelektroniku, elektronske sastavne dijelove i materijale Journal of Microelectronics, Electronic Components and Materials INFORMACIJE MIDEM, LETNIK 22, ŠT. 4(63), LJUBLJANA, DECEMBER 1992 4-1992 INFORMACIJE MIDEM 4 ° 1992 INFORMACIJE MIDEM LETNIK 22, ŠT. 4(64), LJUBLJANA, DECEMBER 1992 INFORMACIJE MIDEM GODINA 22, BR. 4(64), LJUBLJANA, DECEMBAR 1992 INFORMACIJE MIDEM VOLUME 22, NO. 4(64), LJUBLJANA, • DECEMBER 1992 Izdaja trimesečno (marec, junij, september, december) Strokovno društvo za mikroelektroniko, elektronske sestavne dele in materiale. Izdaja tromjesečno (mart, jun, septembar, decembar) Stručno društvo za mikroelektroniku, elektronske sastavne dijelove i materiale. Published quarterly (march, june, september, december) by Society for Microelectronics, Electronic Components and Materials - MIDEM. Glavni in odgovorni urednik Glavni i odgovorni urednik Editor in Chief Tehnični urednik Tehnički urednik Executive Editor Uredniški odbor Redakcioni odbor Publishing Council Časopisni svet Izdavački savet Publishing Council Naslov uredništva Adresa redakcije Headquarters Iztok Šorli, dipl.ing., MIKROIKS d.o.o., Ljubljana Janko Čolnar, MIDEM, Ljubljana Dr.Rudi Babič, dipl.ing., Tehniška fakulteta Maribor Dr.Rudi Ročak, dipl.ing., MIKROIKS d.o.o., Ljubljana mag.Milan Slokan, dipl.ing., MIDEM, Ljubljana Zlatko Bele, dipl.ing., MIKROIKS d.o.o., Ljubljana Miroslav Turina, dipl.ing,, Zagreb mag.Meta Limpel, dipl.ing., MIDEM, Ljubljana Miloš Kogovšek, ing., Iskra INDOK d.o.o., Ljubljana Dr.Slavko Amon, dipl.ing., Fakulteta za elektrotehniko in računalništvo, Ljubljana, PREDSEDNIK Dr.Marko Hrovat, dipl.ing., Inštitut Jožef Stefan, Ljubljana Prof.Dr.Zvonko Fazarinc, dipl.ing., CIS, Stanford University, Stanford, USA Dr.Marija Kosec, dipl.ing., Inštitut Jožef Stefan, Ljubljana Prof.dr.Drago Kolar, dipl.ing., Inštitut Jožef Stefan, Ljubljana Prof.dr.Stane Pejovnik, dipl.ing., Kemijski-inštitut Boris Kidrič, Ljubljana Prof.dr.Janez Trontelj, dipl.ing., Fakulteta za elektrotehniko in računalništvo, Ljubljana Dr.Anton Zalar, dipl.ing., IEVT, Ljubljana Uredništvo Informacije MIDEM Elektrotehniška zveza Slovenije Dunajska 10, 61000 Ljubljana, Slovenija (0)61 -316 886 Letna naročnina znaša 6000,00 SIT, cena posamezne številke je 1500,00 SIT. Člani in sponzorji MIDEM prejemajo Informacije MIDEM brezplačno. Godišnja pretplata iznosi 6000,00 SIT, cijena pojedinog brojaje 1500,00 SIT. Članovi i sponzori MIDEM primaju Informacije MIDEM besplatno. Annual subscription rate is DEM 100, separate issue is DEM 25. MIDEM members and Society sponsors receive Informacije MIDEM for free. Znanstveni svet za tehnične vede I je podal pozitivno mnenje o časopisu kot znanstveno strokovni reviji za mikroelektroniko, elektronske sestavne dele in materiale. Izdajo revije sofinanci rajo Ministrstvo za znanost in tehnologijo in sponzorji društva. Scientific Council for Technical Sciences of Slovene Ministry of Science and Technology has recognized Informacije MIDEM as scientific Journal for microelectronics, electronic components and materials. Publishing of the Journal is financed by Slovene Ministry of Science and Technology and by Society sponsors. Znanstveno strokovne prispevke objavljene v Informacijah MIDEM zajemamo v: * domačo bazo podatkov ISKRA SAlDČ-el, kakor tudi * v tujo bazo podatkov INSPEC Scientific and professional papers published in Informacije MIDEM are assessed into: * domestic data base ISKRA SAIDC-el and * foreign data base INSPEC Po mnenju Ministrstva za informiranje št.23/300-92 šteje glasilo Informacije MIDEM med proizvode informativnega značaja, za katere se plačuje davek od prometa proizvodov po stopnji 5 %. Grafična priprava in tisk BIRO M, Ljubljana Grafička priprema i štampa Printed by Naklada Tiraž Circulation 1000 izvodov 1000 primjeraka 1000 issues UDK 621,3:(53+54+621 +66),ISSN0352-9045 Informacije MIDEM 22(1992)4,Ljubljana R.Ročak : MIDEM Je končno postalo mednarodno društvo 214 R.Ročak : MIDEM has Finally Become International Society ZNANSTVENO STROKOVNI PRISPEVKI PROFESSIONAL SCIENTIFIC PAPERS V.C.AIves, M.S.Lubaszewski, M.Nicolaidis, B.CourtoIs: Vgrajeni samotest vloženega pomnilnika z večkratnim dostopom 215 V.C.AIves, M.S.Lubaszewski, M.Nicolaidis, B.Courtois: BIST Scheme tor Embedded Multiport RAMS M.Maček, A.V.Kordesh : Visokopospešeno testiranje elektromigracije v Al vodnikih na nivoju rezin 222 M.Maček, A.V.Kordesh : Highly Accelerated Electromigration Test of AI Conductors on Wafer-level M.Godec, P.Panjan : Silicldi v mikroelektronlki 229 M.Godec, P.Panjan : Silicides in Microelectronics D.Ročak, J.Fajfer, J.Potočar: Spajkanje hibridnih vezij s fluksi "brez ostankov " 235 D.Ročak, J.Fajfer, J.Potočar : Hybrid Circuits Soldering with " No Residue " Fluxes B.Šuštaršič, S.Beseničar, J.Holc, Z.Uengar, S.Tašner: Vodno atomizlrani Fe-Co prahovi primerni za izdelavo Alnico magnetov 240 B.Šuštaršič, S.Beseničar, J.Holc, Z.Lengar, S.Tašner : Water Atomized Fe-Co Based Powders for Alnico Magnets V.Murko : Zaščita proti streli in prenapetostim 245 V.Murko : Lightning and Overvoltage Protection B.Praček, M.Kern : AES študija aktivne površine znotraj kanalov pri mikrokanainlh ploščicah 254 B.Praček, M.Kern : AES Studies of Active Intrachannel Surface in MicroChannel Plates PRIKAZI DOGODKOV, DEJAVNOSTI ČLANOV MIDEM IN DRUGIH INSTITUCIJ REPRESENT OF EVENTS, ACTIVITIES OF MIDEM MEMBERS AND OTHER INSTITUTIONS Stanja in načrti Slovenskega polprevodnlštva. 257 Status and Plans of Semiconductors In Slovenija KONFERENCE, POSVETOVANJA, SEMINARJI, POROČILA CONFERENCES, COLLOQUYUMS, SEMINARS, REPORTS M.SIokan : MIEL-SD'92 265 M.SIokan : MIEL-SD'92 R.Babič : ERK'92 265 R.Babič : ERK'92 PREDSTAVLJAMO PODJETJE Z NASLOVNICE Iskra ZAŠČITE 266 REPRESENT OF COMPANY FROM FRONT PAGE Iskra ZAŠČITE ČLANI MIDEM MIDEM MEMBERS Zapisnik občnega zbora društva MIDEM 1992 268 MIDEM Assembly Annual Meeting 1992 - Report Pravila Strokovnega društva za mikroelektronlko, elektronske sestavne dele in materiale 269 Statute of Society for Microelectronics, Electronic Components and Materials VESTI 279 NEWS MIDEM Prijavnica 285 MIDEM Registration form TERMINOLOŠKI STANDARDI 288 TERMINOLOGICAL STANDARDS VSEBINA LETNIKA 1992 293 CONTENT - VOLUME 1992 Slika na naslovnici: ISKRA ZAŠČITE - Izdelki za prenapetostno zaščito in zaščito proti streli Front page: ISKRA ZAŠČITE - Products for Lightning and Overvoltage Protection MIDEM HAS FINALL Y BECOME INTERNA T! ON AL SOCIETY During the last annual meeting of the MIDEM society in Portorož, Slovenia, on October 1st, it was finally officially decided that the Society for microelectronics, materials and devices, with its home site in Ljubljana, becomes an international Society. The new Rules of the Society are published in English and Slovene languages in this issue of the Society journal, which becomes also more internationally coloured. In spite of the new Executive Board of Members, composed exclusively of Slovene members, representatives of other countries will be involved in an enlarged Executive Board. A new Publishing Council composed of members from all over the world was also invited to participate in the effort to make Informacije MIDEM a Journal of an European quality and of large professional interest. During the successfully organised Conference MIDEM-SD all participants joined the Society.It is the best success for the former Executive Board of Members and a crown of their efforts to keep the members in this economic and political hard times together. I wish to thank them for their participation and at the same time I hope that the new boards of the MIDEM Society will be as successful as the former ones. To all members, the old and the new ones and those who will join our MIDEM, I wish a happy year 1993. MIDEM PRESIDENT Dr. Rudolf Ročak 214 UDK 621.3;(53+54+621 +66), [SSN0352-9045 Informacije MIDEM 22(1992)4, Ljubljana BIST SCHEME FOR EMBEDDED MULTIPORT RAMS V. CASTRO ALVES, M. S. LUBASZEWSKI, M. NICOLAIDIS and B. COURTOIS Key words: integrated circuits, VLSI, aplication-specific integrated circuits, computer storage devices, circuit testing, embedded random access storage, built-in self test, fault models, boundary scan, test algorithms, self-checking circuits Abstract: In this paper we present a general BIST scheme for the test of memories (single and multi-port) embedded in very complex ASICs. A simple BIST circuit driven by the IEEE standard for the Boundary Scan is shared by all the memories that are tested simultaneously. The area overhead is greatly compensated by the test development time reducation and the link with boundary. Vgrajen samotest vloženega pomnilnika z večkratnim dostopom Ključne besede: vezja integrirana, VLSI vezje, ASIC vezje, pomnilniki računalniški, preskušanje vezij, RAM vstavljeni, BIST testiranje, modeli napak, skaniranje robno, algoritmi testni, vezja samokontrolna Povzetek: V članku je prikazan splošen pristop k realizaciji vgrajenega samotesta pomnilnikov z enojnim ali večkratnim dostopom vloženih v zelo kompleksna ASIC vezja. Preprosto vezje za vgrajen samotest, ki ga krmili IEEE standard za robno skeniranje, je primerno za testiranje vseh spominov hkrati. Povečana površina je kompenzirana s skrajšanjem razvoja testnega programa in izboljšanjem povezave z robom vezja. 1. INTRODUCTION Testing VLSI circuits is one of the great challenges that IC designers and test engineers are facing nowadays. As RAM generators are being introduced in most of the existing ASIC libraries, many iC designers use embedded memories as macrocells. Moreover, multi-port RAMs are now widely used as embedded memories in telecommunication ICs and multi-processor systems. The testing of these memories is getting more important since they are often embedded in high gate-count ASICs requiring short test development time due to time to market delay requirements. A complete test of an em-beded RAM can bring two problems: increase the test length as well as the test development time. This is due to the fact that it may be difficult to reach data, address and control signals from external pins and that it could also be hard to run the test of the embedded RAM concurrently with the test of another block of the circuit. If one considers that in practice, an ASIC design may have more than one embedded memory, and that some can be multi-port RAMs, it is easy to understand that powerful DFT and BIST techniques are needed in such cases. Many authors have preposed built-in self-test schemes for embedded single or dual port RAM testing (SUN 84) (SAL 87) (NAD 90) (SAS 90) (RIT 91), and recently some authors have proposed other schemes that include some interface with a boundary scan chain (KRI 91) (RIJ 91). In this paper, we present an efficient BIST scheme for the test of embedded single and multi-port RAMs. A simple BIST circuit driven by the IEEE standard for the Boundary Scan (BS) (MAU 90) is shared by all the memories that are tested simultaneously. Although the application of such a circuit is exemplified herein for a memory set, it is also suitable for the go/no-go test of any functional blocks set whose checking scheme is based on signature analysis. Provided that the proposed scheme supplies compact response for the BIST of the entire circuit, its use will lead to a more efficient way of carrying out the testing of the individual ICs on the board. II. RAM FAULT MODEL Some recent work have introduced new specific fault models for multi-port RAM testing in order to achive a high quality test. They are: — shorts between word lines and bit lines (resp.) of different ports (NAD 90) - complex coupling (CAS 91), where the simultaneous, transition which is possible in multi-port RAMs, of two or more cells (say cells Ci, C2.....Cn) can influence a cell Co in the memory array, even if the sigle transitions of cells C1, C2, ..., Cn do not influence Co. Fault models containing complex coupling faults ensure a very high quality test at the expense of an increase of the test complexity. In the following, we will assume that the fault model, as they were defined for single port 215 Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 215-221 V. Castro Alves, M. S. Lubaszewski, M. Nicolaidis, B. Courtois: BIST Scheme for Embedded Multiport RAMS RAMs in (MAR 82) or (SUK 81), are sufficient to ensure the detection of most of the faults occuring in multi-port RAMs. We will see later that some topological restrictions must be considered in order to use properly this kind of model. Marinescu, for example, uses the following fault model: - memory cell stuck-at - transition fault - decoder and read/write logic faults - idempotent coupling faults Initially, coupling fault models were used for the test of single port 1 bit wide RAMs and they have often been adapted to the test word wide single (RIT 91) (DEK 88) and dual port (NAD 90) RAMs. However, as it has been pointed out in (CAS 91), some restrictions concerning the memory array topology, as well as the use of more than one port in parallel for test application, must be carefully analysed. Let us first examine the case in which we use more than one port of a multi-port RAM to apply the test vectors in order to speed up the test. If multiple coupling faults are present, they may occur simultaneously if the concerned cells are written at the same time. To illustrate this case let us assume we have a dual port RAM together with the following fault configuration: - Ci t==> Ck I (i.e. the positive transition of cell Ci forces cell Ck to make a negative transition) - Cj t ==> Ck t (i.e. the positive transition of cell Cj forces cell Ck to make a positive transition) In this case we are not able to determine the state of cell Ck if simultaneous transitions of cells Ci and Cj are performed. Unless we use an appropriate fault and test algorithm, it is not recommended to use more than one port at a time when we are testing multi-port RAMs. Another problem arises when you have to test word organized memories, which is common for embedded RAMs. In the general case, there can be coupling faults between any two cells of the memory array, and thus we must consider influences between bits of the same word. Note that when a write access is performed to a given word, we are implicitly performing simultaneous write access to different cells of the array. Thus, as explained previously, conventional coupling fault model cannot predict effect of simultaneous multiple coupling faults. It seems evident that in order to test such faults, one must use complex coupling fault models that have already been defined in (CAS 91). However, on the one hand, we should use the same algorithm for all types of memories and on the other hand, the number of bits per word can be quite high (there is no real limit in practice), thus pushing up the complexity of the coupling fault model. This is due to the fact that the more bits per word are used, the more we have simultaneous transitions occuring in the memory. This can lead to unacceptably long tests sequences because the test complexity grows with the number of simultaneous write operations. In order to simplify the problem (and thus the algorithm comlexity), we shall use in the following some topological restrictions. They are: (1) coupling faults exist only between adjacent cells. This assumption is quite realistic and is in fact a simplified dynamic Patern Sensitive Fault model The above restriction is necessary but not sufficient to avoid concurrent coupling faults testing (CAS 91) in word organized RAMs. We will investigate also, the effect of some topological restrictions of the memory array structure. (2) the use of column multiplexing (see figure 11.1) may avoid that cells belonging to the same word (i.e. simultaneosly written) are adjacent. This technique is commonly used for word organized random access memories so that we can say that it is biti-1 1 2 biti biti +1 biti-1 v„ 2 3 3 6 7 10 11 biti 0 1 3 2 3 0 1 2 3 6 7 4 5 6 7 10 11 8 9 10 11 (a) bit 1+1 biti-1 biti 4 5 (b) FIG U R E 11.1 - Column multiplexing 2 n FIGURE IV.2 - BIST implementation V - COMBINING BIST AND BOUNDARY SCAN The IEEE standard implementing the boundary scan technique defines a logic to be designed into chips, which is mainly aimed at testing their internal blocks and at checking board interconnections. Its architecture consists of a 4-pin test access port (TAP), a 16-state controller, an instruction register, a boundary scan register, a bypass register and optional user- defined test data registers. A test instruction set is also defined by the IEEE standard. This set is composed by instructions achieving device identification check, circuit bypass, single-step test of circuit internal logic, board interconnection test, circuit interface real-time snapshots and circuit BIST execution. FIGURE IV.1 - RAM PISTscheme In the context of this paper, we are interested in the BIST capabilities embedded in the IEEE standard for the boundary scan, e.g. the means of serially reading and 218 V. Castro Alves, M. S. Lubaszewski, M. Nicolaidis, B. Courtois; BIST Scheme for Embedded Multiport RAMS Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 215-221 writing into user-defined test data registers within devices and the means of starting circuits BIST process by loading instruction registers with the RUNBIST test instruction. For more details concerning to this standard, readers are refered to (MAU 90). simple state machine, two double-rail checkers and an error indication register providing both parallel and serial loading modes (figure V.2). The availability of a complete BIST process for integrated circuits can greatly reduce the board test time and the test controller memory requirements, since single-step test execution is avoided. Such a complete process is supposed to achieve the test of each entity without the need of loading different instructions for checking different functional blocks, and without the need of neither scanning-in test pattern generation seeds nor scanning-out long signatures. When feasible, this goal should be reached by combining BIST and BS through a proper implementation of the RUNBIST test instruction. To reach such a goal, first of all the test of all functional blocks must be started by RUNBIST and performed concurrently on the circuit during the Run-Test/ldle TAP controller state activation. Following the BIST completion, all test signatures must be verified inside the circuit, in such a way that a compressed test response for the entire functional block set is provided. Finally, the compressed test responses must be shifted outside circuits in the Shift-DR TAP controller state and analysed by a board test controllercircuit. Afinite state machine (FSM) for controlling the presented BIST process at the circuit level is shown in figure V. 1. Our BIST scheme for testing single and multiport RAMs was already described in previous sections. BIST schemes for testing other classes of functional blocks can be found in the literature. To complete hardware requirements for testing, we present in the following a built-in test response verification approach, which is applicable whenever all test schemes employed in a circuit are based on signature analysis. The built-in approach we propose for verifying test responses is based on the combination of the signature verification scheme presented in (NIC 88) and the error memorization capability found in the fail-safe system theory (NIC 89). It consists of an internal scan chain of signature registers, a flip-flop implementing a very FIG U R E V. 1 - The BIST controller. RB RUNBIST instruction RTI: Run-Test/ldle tap controller stale INIT: Initialisation BE: BIST end SV: Signature Veriiicalion SVE: SVend tram the Test-Datalnput pin lo the Tesl-Data-Output pin Error Indication Register FIGURE V.2 - Signature verification and error memorization. The checker employed in our approach is a very simple circuit which verifies whether its inputs are double-rail encoded (lo lo' hji*. where l0 lo" and h h" e {"01", "10"}) or not (lo ¡o" h It ), where l0 lo" or h l/ or both e {"00", "11"}). It delivers at its outputs an encoded word in the former case and a noncoded one in the latter one (CAR 68). This kind of checker is largely used in self-checking circuits (AND 71) (NIC 84) for verifying functional block encoded outputs. One possible logic network implementing it is presented at figure V.2. The checker feedback configuration depicted at figure V.2 ensures that noncoded inputs coming either from the signatures chain and FF output, or from checker outputs due to their own faults, provoke the memorization of a noncoded word in the error indication register. The functional principle of our approach is to initialise signature analysers in such a way that, after applying the whole set of test vectors, we have as signatures sequences of the type 0101... (McA 86) presents a simple procedure for computing the signature analyser initial state so that the final state is a constant, regardless of the circuitry being tested. After circuit BIST completion, signature registers are connected serially and shifted into an input of the error memorization circuit. Meanwhile, a flip-flop changing of state at each shift pulse provides the complementary sequence 1010... to 219 Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 215-221 V. Castro Alves, M. S. Lubaszewski, M. Nicolaidis, B. Courtois; BIST Scheme for Embedded Multiport RAMS the other error memorization circuit input. Since the refered pair of signals is sent to double-rail checker inputs, the faulty-free condition (a double-rail encoded word) will be memorized when both generated sequences are properly encoded. Whenever an erroneous signature is verified, an error indication (a non-double-rail encoded word) will be memorized by the error indication register. As we can easily realize, this approach offers a very low surface overhead, whose size does not depend on the number of functional blocks being tested in a circuit. Furthermore, the test hardware duplication employed herein ensures a high coverage of single faults affecting the approach itself, what implies in a hihg safety. Concerning to the signature verification time, it is obvious that a parallel approach would be more performant than the one we propose. On the other hand, if the combination of all-zero final signatures and an OR-tree for checking theircorrectness (as proposed in (McA86)) is employed, the implied surface overhead will be greatly increased. Beside this, only hardware duplication (the inclusion of an AND-tree in this case) or a test phase checking the OR-tree hardware would provide sufficient safety for such a built-in comparison scheme. The main goal achieved by our approach in relation to other BIST-BS combination propositions ((KRI 91) (RIJ 91)...) can be summarized by the fact that signatures are verified inside circuits by a very small self-checking logic, avoiding so several time-consuming board scan operations for analysing test results. VI. CONCLUSION In this paper we present an efficient general BIST scheme suitable for the test of embedded memories. It can be used for any number of different RAMs, each of which having different word sizes and any number of ports, provided that a minor restriction on memory array topology is respected. Various classes of test algorithms can be implemented on the proposed structure, like march algorithms that are among of the most performing tests actually used. The great flexibility of the BIST scheme here proposed is mainly based on the implementation of a programmable module generator. The techniques here used are based on a previous experience of a BIST generator design (CAS 91). We are now developping a BIST generator that implements MARCH C Marinescu's algorithm (MAR 82), using the L language available under GDT* CAD tool. The area overhead is not yet quantified but similar to other RAM BIST schemes proposed in the literature. The penalty is greatly compensated for three reasons: - the flexibility of the BIST circuit allows the test of any kind of embedded memory, - the proposed scheme allows an efficient sharing of the BIST since the memories are tested simultaneously — the test development time is greatly reduced In the proposed scheme, BIST circuit is linked to boundary scan thus providing at-speed high fault coverage capabilities to board test. We also propose a self-ckeck-ing interface to the boundary scan chain. The aim is two fold: - perform internally the signature analysis verification, thus avoiding several time-consuming board scan operations for analysing test results — maintain a high safety for test result compaction The area overhead resulting from self-checking interface implementation is very small compared to BIST or BS circuitry. REFERENCES (AND 71) ANDERSON D. A. "Design of self-checking digital networks using coding techniques". CSL Univ. of llinois, Urbana, sept. 1971. Report 527. (CAR 68) CARTER W. and SCHNEIDER P. "Design of dinamically checked computers". IFIP Congress, Edlnburg, 1968. Inf Processing 68. Amsterdam, North Holland, 1969. V.2, pp.878-83 (CAS 91)CASTRO ALVES V., NICOLAIDIS M. LESTRAT P.COURTOIS B. - "Built-in self-test for multi-port RAMs" - to be published in the proceedings of the ICCAD - Santa Clara - November 1991. (DEK 88) DEKKER R., BEENKER F„ THIJSSEN L. - "Fault modeling and test algorithm development for static RAMs" - ITC 1988. (FRA 90) FRANKLIN M„ SALUJA K. K. - "Built-in self-testing of RAMs" - IEEE Computer - October 1990. (GOO 90) VAN DE GOOR A. J., VERRUIJT C. A. - "An overview of deterministic functional RAM chip testing" - ACM Computing Surveys, Vol. 22 N° 1, March 1990. (KRI 91) KRITTER S., RAHAGA T. - "Boundary and BIST compatible IEEE 1149.1: VHDL & autosynthesis of a SRAM tester mac-rocell and chip" - European Test Conference - April 1991. (MAR 82) MARINESCU M. - "Simple and efficient algorithmes for functional RAM testing" - IEEE International Test Conference 1982. (MAU 90) MAUNDER C. M. and TULLOSS R. E. "The Test Access Port and Boundary-Scan Architecture". IEEE Computer Society Press, 1990. (McA 86) McANNEY W. H. and SAVIR J. "Built-in Checking of the Correct Self-Test Signature". IEEE International Test Conference, 1986. pp. 54-8. (MAZ 87) MAZUNDER P., PATEL J. H. - "An efficient built-in self-testing for random access memory" - ITC 1987. (NAD 90) NADEAU-DOSTIE B„ SILBURT A., AGERWAL V. K. -"Serial Interfacing for Embedded-memory Testing" - IEEE Design & Test of computers - April 1990. (NIC 84) NICOLAIDIS M„ JANSCH I. and COURTOIS B. "Strongly Code Disjoint Checkers". 14th Fault Tolerant Computer Symposium, Kissemme, USA, 1984. 220 V. Castro Alves, M. S. Lubaszewski, M. Nicolaidis, B. Courtois; BIST Scheme for Embedded Multiport RAMS Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 215-221 (NiC 88) NICOLAIDIS M. "A Unified Built-in Self-Test Scheme: UBIST". 18th Fault tolerant Computer Symposium, june 1988. pp. 157-63. (NIC 89) NICOLAIDIS M„ NORAZ S. and COURTOIS B. "A Generalized Theory of Fail-Safe Systems". 19th Fault Tolerant computer Symposium, june 1989. pp. 398-406. (RAT 90) RATIU I.M.BAKOGLU H. B„ - "Pseudorandom built-in self- test methodology and implementation for the IBM RISC System/6000 processor" - IBM Journal Res. Develop. Vol 34 N°1 January 1990. (RIJ 91) RIJK R. H. A., SCHWAIR T.M.- "A universal test algorithm for the self-test of parameterizable RAMs" - European Test Conference - April 1991 (RIT 91) RITTER H.C., DEKKER R. KERKHOFF H. G: - "Self- test of a 256kx4 bit stand alone static RAM" - European Test Conference - April 1991 (SAL 87) SALUJA K.K., SNG S.H., KINOSHITA K: - "Built -in self-testing RAM: a practical alternative" - IEEE Design&Test - February 1987 (SAS 90) van SAS J., CATTHOOR F„ INZE L, De MANH. - "Testability strategy and test pattern generation for register files and cus- tomized memories" - Microprocessors and Microsystems - Vol 14 No 7 September 1990. (SUN 84) SUN Z., WANG L. - "Self-testing of embedded RAMs" - International Test Conference - 1984 (SUK 81) SUK D., REDDY S.M. - "A march test for functional faults in semiconductor random access memories" - IEEE Transactions on Computers vol. C-30 n° 12 December 1981. (THA 78) THATTE S M., ABRAHAM J. A. - "Testing of semiconductor random access memories" - IEEE Transactions on Computers vol. C- 28 June 1978. (YOU 84) YOU Y„ HAYES J P. - "A self-testing dynamic RAM chip" - Conference on advanced research in VLSI, M.l.T. - 1984-9 1/. CASTRO ALVES , M. S. LUBASZEWSKI, M. NICOLAIDIS andB. COURTOIS IMAG/TIM3 LABORATORY *Reliable Integrated System Group 46, av. Felix Viallet 38031 GRENOBLE CEDEX - FRANCE Prispelo: 15.10.92 Sprejeto: 24.11.92 221 Informacije MIDEM 22(1992)4, Ljubljana UDK 621,3:(53+54+621+66), ISSN0352-9045 VISOKOPOSPESENO TESTIRANJE ELEKTROMIGRACIJE V Al VODNIKIH NA NIVOJU REZIN Marijan Maček, Al V. Kordesch Kjučne besede: mikroelektronika, vezja integrirana, metalizacija, elektromigracija, prevodniki aluminijevi, testiranje visokopospešeno, BEM energija kovin, SWEAT testiranje, MTTF odpovedi, MEF energija odpovedi, TTF čas odpovedi Povzetek: Podan je kratek teoretičen pregled dveh najpogosteje uporabljenih visokopospešenih testov elektromigracije na nivoju rezine. Prikazani eksperimentalni rezultati kažejo na dobro korelacijo med testoma BEM in SWEAT. Kljub visokemu faktorju pospešitve, s tipičnim časom testiranja od 10-100s, kažejo rezultati obeh testov na različnih testnih strukturah podoben trend napovedanega časa odpovedi pod normalnimi delovnimi pogoji (2MA/cm2, 60°C) kot konvencionalni test EM na inkapsuliranih vezjih. Highly Accelerated Electromigration Testing of Al Conductors on Wafer-level Key words: microelectronics, integrated circuits, metallization, electromigration, aluminium conductors, highly accelerated testing, breakdown energy of metals, SWEAT patterns, mean time to failure, mean energy to fail, time to failure Extended Abstract: Electromigration (EM) in Al conductors is one of the three most inportant factors affecting reliability of modern integrated circuits. To reduce the need for expensive and time consuming procedure on the packaged devices (up to 2x10 devicehours of testing) as much as it is possible, now highly accelerated EM tests have been developed. Twoof them, Breakdown Energy of Metal (BEM) and Standard Wafer-level Electromigration Test (SWEAT) are discussed in the paper. At the beginning a short introduction into the theory of the EM is made. After the introduction of the Shafft's equation for the thermal response of the straight conductor line under the stress current, the theory is extended to the special SWEAT structure. The Newton-Raphson algorithm gives the solution of the Black's transcendent equation at any time in the term of the current to keep the stress (target time to fail) constant. In the same way the measurements of the energy accumulated in conductor during the BEM test was introduced. Finally some measurements of the most important parameters for both tests are shown. Results show the constant stress SWEAT teast is performed generally at lower temperature (approximately 350°C for the test time less than 100 s) than the BEM test (temperature where about 90% of the energy is accumulated is higher than 400°C for the same test time). This means the mechanism of the EM during the SWEAT test is closer to the pure grain boundary migration which prevails at lower temperatures than during the BEM test. Anyway the measured activation energy Ea= 1.18eV is between the values reported for the bulk and grain boundary diffusion. In teh second part the results of both level tests are compared with each other as well with the conventional test performed at packaged level in the oven at 150°C under the moderate stress current of 4 MA/cm2. Results show a good correlation between all three compared tests. But generally the expected median time to fail under the use condition calculated from the constant stress test performed on the SWEAT structures as well as on the straight metal lines is underestimated regarding the conventional procedure. On the other hand BEM test gives overestimated results. From the results obtained in the industrial environment we can conclude SWEAT and BEM tests can be used as a fast, valuable tool to monitor the resistance of the Al conductors against the EM in the frame of the statistical process control. 1.0 Uvod Pred proizvajalci kompleksnih integriranih vezij (IV) so vedno hujše zahteve glede zanesljivosti delovanja vezij. V bližnji bodočnosti se bo zahtevala že tako visoka kvaliteta, da se resno postavlja vprašanje o smiselnosti do sedaj standardnih življenjskih testov. Že danes se zahteva testiranje 2x107 vezij x ur, da se zagotovi pogostost odpovedi pod 10 FIT1 s 50% intervalom zaupa- 1 1 FIT je 10"9 odpovedi na vezje v 1 uri. nja, v naslednjih letih pa se bo obseg testiranja povečal tudi prek 109 vezij x ur (1). Navedeni obseg testiranja nujno pripelje do tega, da je potrebno število testiranj zmanjšati na minimalni obseg. Zato se v zadnjih letih razvijajo metode, ki zmanjšale potrebo po dragih življenjskih testih. Pojavljajo se novi matematični modeli (na primer BERT(1)), ki omogočajo napovedovanje kritičnih mest na vezjih glede zanesljivosti že med samim postopkom načrtovanja. Po drugi strani pa se v produkciji uveljavljajo metode, ki omogočajo sprotno zasledovanje kvalitete IV na nivoju rezine z visoko pospešenimi testi. Ker je tipičen čas testov 10-1 OOs, se lahko izvajajo skupaj s parame- 222 M. Maček, Al V. Kordesch: Visokopospešeno testiranje elektromigracije v Al vodnikih na nivoju rezin_ Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 222-228 Slika 1: Prikaz tvorbe praznin in kopičenja ionov v prevodni liniji iz čistega Al po enostavnem divergenčnem modelu. omogočajo sprotno zasledovanje kvalitete IV na nivoju rezine z visoko pospešenimi testi. Ker je tipičen čas testov 10-100s, se lahko izvajajo skupaj s parametričnimi testi, kar omogoča zelo hitro povratno informacijo.Trije najpomembnejši mehanizmi odpovedi, ki vplivajo na zanesljivost delovanja IVso: Elektromigraclja (EM), ki je pomembna predvsem na povišanih temperaturah, saj znaša aktivacijska energija Ea od 0.54 eV za Al-1 %Sido približno 0.7 eV za Al-1 %Si-0.5%Cu. Časovno odvisni preboj dielektričnih plasti (Time Dependent Dielectric Breakdown), ki je odgovoren za večino zgodnjih odpovedi, vendar izkazuje nekoliko manjšo temperaturno odvisnost (Ea = 0.5 eV). Efekt vročih elektronov (Hot Electron Effect) postaja vse pomebnejši z zmanjševanjem dimenzij tranzistorjev. Obratno od prvih dveh mehanizmov ima negativno aktivacijsko energijo, kar pomeni, da na povišanih obratovalnih temperaturah postaja relativno manj pomemben od EM in TDDB. * V skladu z vakančnim modelom EM (3) zapišemo čas, v katerem odpove 50% testnih struktur (Median Time to Fail, MTTF) pod poljubno tokovno obremenitvijo z naslednjo enačbo: MTTF = Adc (T) i m-1. J Adc rm-i i +■ Aac j .T (1) V primeru obremenitve s konstantnim enosmernim tokom preide gornji izraz v znano empirično Blackovo enačbo (2): MTTFdc = A o jmexp /E; ^ kT (2) 2.0 Elektromigracija v kajeri pomeni m potenco tokovne odvisnosti, m s -2. Elektromigracijo iahko torej pospešimo s povečevanjem toka in povišanjem temperature testa. V primeru testiranja inkapsuliranih vezij je zgornja meja temperature okrog 240°C, medtem ko so tokovi omejeni na 2-4 M A/cm2, ko se segrejejo kovinske linije že prek 20°C nad temperaturo okolja. Dosegljiv faktor pospešitve je torej okrog 104. Za tipično testiranje potrebujemo torej nekaj deset ur in več. V primeru testiranja na nivoju rezine lahko dosežemo mnogo višje temperature in tokove in posledično do tisočkrat višje faktorje pospešitve. Tipičen čas za visokopospešen test na nivoju rezine je potemtakem nekaj deset sekund. V zadnjih nekaj letih je bilo razvitih več metod za testiranje EM na nivoju rezin. Najpomebnejši med njimi sta metoda meritve prekinitvene energije kovinske linije imenovana s kratico BEM (4) (Breakdown Energy of Wn = 2. On m, Ww = 16.7\im, Ln = S^m, Lw= 8.3 \xm, A = 23.6 [im, tmi = 0.65 ^m, tm2 = 0.9 nm, tn = 1.2\im, t,2 = 2.2 \im, P = 3.8x10'3/K, J R-T = 1.08-1.21, NSeg = 21 V kovinskih povezavah sodobnih IV so po načrtovalskih pravilih dovoljene visoke gostote tokov, vse do 0.2 M A/cm2. Gibanje elektronov ali takoimenovan "elektronski veter" povzroči transport ionov v nasprotni smeri električnega polja (si. 1). Ionski tok je proporcionalen električnemu, pri čemer je difuzijska konstanta ionov odvisna tudi od snovnih parametrov, jj0na D,on (T,..) je. Posledica masnega transporta je kopičenje ionov na področjih, kjer je transport otežen, ter tvorba praznin na področjih ugodnejših za ionski transport. Pogoj za pojav EM je od nič različna divergenca ionskega toka, V//on * 0, kar je lahko poleg prikazane geometrije posledica gradientov temperature, mikrostrukture, nečistoč ali napetosti v plasteh. Najlaže prihaja do difuzije ionov vzdolž meja kristalnih zrn (Ea = 0.554 eV za AI-1%Si), medtem ko je pojav v notranjosti kristala opazen le pri višjih temperaturah (Ea = 1.48 eV) (2). Majhen dodatek bakra povzroči tvorbo precipitatov na meji, kar znatno upočasni difuzijo. Tipično izmerjene aktivacijske energije za Al- 1%Si-0.5%Cu zlitino so okrog 0.75 eV. ELEMENTAL SWEAT [STRUCTURE Slika 2: Shematski prikaz testne strukture SWEAT z najpomembnejšimi parametri, kakor so bili uporabljeni pri naših testih na dveh različnih nivojih metalizacije. tmi,2 je debelina prvega oziroma drugega nivoja metalizacije, tu.2 pa pod njim ležečega dielektrika. 223 Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 222-228 M. Maček, Al V. Kordesch: Visokopospešeno testiranje elektromigracije v Al vodnikih na nivoju rezin Metals) in standardni pospešeni test EM na nivoju rezine, poznan s kratico SWEAT (5) (Standard Wafer-level EM Accelerated Test). Pri obeh testih poteka segrevanje kovinske strukture s pomočjo sproščene Jou-love toplote v kovini, dodatno zunanje segrevanje substrata pa ni potrebno. V primeru testa BEM je struktura kovinska linija enakomerne širine in dolžine več sto mikrometrov z raznimi topografijami, ki naj vsebujejo tudi najbolj neugodne primere stopnic. Za SWEAT test se uporabljajo posebej zato razvite strukture z izmenično si sledečimi širokimi in ozkimi segmenti, kakor je to prikazano na sliki 2. Tudi vtem primeru naj bodo ozke linije načrtane prek najneugodnejših topografij. Tako načrtana struktura je še dodatno občutljiva na pojav EM, saj ciklično spreminjanje preseka povzroči divergenco gostote toka, kar skupaj z različno sposobnostjo odvajanja toplote povzroči pojav termičnih gradientov. Bistvena razlika med obema testoma pa je v načinu izvajanja testa. Pri testu BEM stopničasto povečujemo tok, dokler se linija ne prekine podobno kot varovalka. Nasprotno pri testu SWEAT s primernim matematičnim algoritmom poskrbimo za čim konstantnejši faktor pospešitve. Seveda pa je možno test izvajati tudi pri konstantnem toku ali temperaturi, ter seveda tudi na preprosti enakomerno široki kovinski liniji. a = robni korekcijski faktor, a = 0.88 za I p0 = specifična upornost kovine pri Ts (ilcm) P = koeficient temperaturne odvisnosti upornosti kovine Za strukturo SWEAT z neenakomerno širino W določimo povprečen dvig temperature iz naslednje enačbe: 1 1 J_ R- RfTs P = P lo/l - 1 R (4) V tem primeru je kritični tok l0 definiran na nekoliko bolj kompliciran način prek "povprečne" širine W. Vsekakor pa velja še naprej zveza med močjo P in spremembo upornosti AR = R - R(TS) le A R Ki tm < W > Po pti ' (5) Poleg povprečnega dviga temperature, nas zanima tudi maksimalna temperatura TnMax, ki je povezana s pov prečnim dvigom z naslednjo zvezo: TnMax -Ts = Y. (6) 2.1 Standardni pospešeni test elektromigracije na nivoju rezine (SWEAT) Parameter y je komplicirana funkcija geometrije strukture in tokovne obremenitve. V nekoliko modificiranem Root-Turnerjevem modelu (7) izračunamo y iz geometrijskih podatkov: Prvič sta test predstavila leta 1985 Root in Turner (5). Glavna odlika tega visokopospešenega testa EM je njegova visoka sposobnost absorbcije Joulove toplote in linearna odvisnost upornosti od sproščene moči. Tipično so dosegljive vsaj 2 krat večje gostote toka v ozkem segmentu kakor v enakomerno široki liniji. To omogoča, da je tipična temperatura med testom pod 350°C, kjer dominantni mehanizem migracije ni več difuzija v notranjosti kristalnih zrn. Y = nn + Aa") • f nn + nw + nt 2 / , \ j 2 ' nn + An,") + jnw + (1 - X) nt| (7) nn,w,t = število kvadratov ozkega, prehodnega in širokega območja strukture X= parameter; X = 0, če prehodno območje obravnavamo kot široko, oziroma X=1, če ga obravnavamo kot ozko območje. Za pravilno interpretacijo rezultatov testa SWEAT je potrebno poznati temperaturo v ozkem segmentu širine Wn. Za izhodišče si vzamemo Schafftov /6/ model za izračun temperature v zelo dolgi ( l-> kovinski liniji skozi katero teče električni tok I. T-Ts "P' 1 1 P ' (Ki (1 + at,/W) W2 tm/(Ppo ti Jj/I2-1 lo/l J (3) Ts = temperatura Si substrata tm.i = debelina kovine in pod njo ležeče izolacijske plasti W = širina kovinske linije Ki = toplotna prevodnost izolatorja Za strukturo prikazano na sliki 2 ima y vrednosti 1.21 (X = 0), oziroma 1.08 (X = 1). Korektnejše rezultate zafaktor y, oziroma porazdelitev temperature po liniji dobimo z rešitvijo naslednje normalizirane diferencialne enačbe, ki opisuje razmere v eni dimenziji: A(1+0) + Bj^(W(u) + ati|0 320 d u2 0 = P (T - Ts), A = (l/ln)2, B = ^f, I2 = ^ , (8) t\m ti Trn ppo Wn \2 u = brezdimenzijska mera števila kvadratov vzdolž strukture Km = toplotna prevodnost kovine. Odvisnost koeficienta y od spremembe upornosti AR/R(TS) izračunana na osnovi 1-D modela (8) in z upoštevanjem temperaturno odvisnih koeficientov toplotne prevodnosti kovine in izolatorja za strukturo s 224 M. Maček, Al V. Kordesch: Visokopospešeno testiranje Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 222-228 elektromigracije v Al vodnikih na nivoju rezin_ 0ama-dTmax/dTavg O.OO OJ3« 0.60 0.76 S-OO 1-86 VSO 178 a.OO /f*o • t/lr»»~o.l + o.-» ° 0.8« K o.a • OJ o O.SS Slika 3: Odvisnost parametra y = (TnMax-Ts)/ od spremembe upornosti AR/R(TS) preračunano po 1 -D modelu za različne tokovne obremenitve. slike 2 je prikazana na sliki 3. Vrednosti y = 1.21 in y= 1.08 sta dobri oceni za prvi oziroma drugi nivo metaliza-cije. Test SVVEAT se kot je že bilo omenjeno izvaja tako, da je faktor pospešitve konstanten, kar lahko izrazimo z ciljnim časom odpovedi TTF. Razvit je bil matematičen algoritem, ki omogoča vsak trenutek izračun potrebnega toka na osnovi meritve upornosti strukture. S kombinacijo enačb (2) in (3), ter upoštevanjem enačb (4) in (6) dobimo transcendenten izraz za tok I, ki ga rešimo z Nevvton-Raphsonovo metodo: F(l) = (TTF) l"(1/m) exp l= O Rezultat meritve parametrov med izvajanjem obremenitve na eni od testnih struktur je prikazan na sliki 4. Vidimo, da sorazmerno majhna nihanja v temperaturi in upornosti prispevajo k znatni (3%) nenatančnosti parametra TTF, kar pa je razumljivo če upoštevamo eksponentno odvisnost v (2). Parameter Ao in aktivacijska energija, potrebna za izračun TTF iz enačbe (2) sta bila določena iz odvisnosti M TTF od 1/kT prikazane na sliki 5. Izmerjena aktivacijska energija določena za temperature od 250-400°C znaša 1.18 ± 0.10 eV. To je znatno nad literaturno vrednostjo 0.7-0.8 eV za zlitino AI-1%Si-0.5%Cu določeno s konvencionalnimi testi na temperaturi pod 240°C in blizu vrednosti 1eV poročani v (9) za podobne pogoje obremenjevanja2. Konstanta Ao zavzema za 2 Določeno za temperaturni interval od 210-310°C in tok 16 MA/cm2. 36 •3« 30 -3» 25 20 16 ttf Isl; j |MA/cm'2| dR/; dT/ «- -29.9-1.1 i
• 289 -2 oC <|> ■ 19.95 MA/cm"2 Mil ■ dT/ ■— J dR/ 8% 6% A% 2% 0% -2* -6% 10 20 30 40 t Isl 50 60 Slika 4: izmerjeni parametri pomembni za izvedbo testa SVVEAT s konstantnim faktorjem pospešitve oziroma konstantnim ciljnim časom odpovedi TTF. k>e TTF [<| 860 »OO sirufet. J ¿MA/vrn-'tl B8fa9-1 11 ^fi MMrl i 1 1.98 BB W'MS ; S.S© : 8W-A0 ; 10-4)9 •W-A1 ' ie.ee : ! ; 18.14 my 10.&S -L_J Slika 5: t® t7 18 »» 20 81 22 SB VktTa-o-dT(p) I«V--ll Odvisnost MTTF merjeno na različnih testnih strukturah, ter z različnimi temperaturami substrata v odvisnosti od 1/kT. Za primerjavo so dodane tudi vrednosti MTTF merjene na kovinskih linijah za test BEM. različne strukture vrednosti od 6x103 do 3x104 A1J cm 34s (Ea=1.18eV, m =-1.7). Na sliki 6 je prikazan mikroskopski posnetek strukture SWEAT, ki pokaže kopičenje kovine v ozkem segmentu in tvorbo praznin v prehodnem in širokem segmentu po dolgotrajnem (> 104 s) obremenjevanju s tokomJ= 18.5 MA/cm2, kar je povzročilo povprečen največji dvig temperature ATmax = 324°C. 225 Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 222-228 M. Maček, Al V. Kordesch: Visokopospešeno testiranje _ elektromigracije v Al vodnikih na nivoju rezin V, ' , /"•V/A,^ Slika 6: Mikroskopski posnetek povsem pasivirane strukture SVVEATpo netipično dolgotrajni (> 1Crs) obremenitvi, ff = 18.5 MA/crrr, ATmax = 324*0). Puščica kaže smer elektronskega toka. 2.2. Metoda meritve prekinitvene energije (BEM) (T-TaknuafKI MEF tuJ/uml Istočasno kot test SWEAT se je pojavil tudi drugi močno razširjeni visokopospešeni test EM. Vpeljala sta ga C.C. Hong in D.L. Crook (4). Pri tem testu se primerja akumulirana energija pri kateri odpove polovica struktur (Median Energy to Fail, MEF) z MTTF. Konstanta Ao v enačbi (2) je proporcionalna specifični upornosti p, povprečni prosti poti I, hitrosti v in ionskemu sipalnemu preseku a, Ao = K'(plc/v). Ob predpostavki, da je m=-2, in upoštevaje j=l/(Wtm) preuredimo Blackovo enačbo (2) tako, da jo zapišemo v obliki proporcionalni akumulirani energiji na enoto dolžine linije L z upornostjo R; 6F EuJ/uml T-To [K! Konst = MEF ^ Wtr (la/v) fRS L exp kT v \ J MTTF.(10) Iz gornje enačbe sledi naslednji izraz, ki povezuje srednjo energijo in čas odpovedi: 'Ea kT .rr. MEF ,_? MTTF = thtt I exp m v (11) Test BEM se izvaja tako, da se enakomerno (stopničasto ali zvezno) povečuje tok skozi testno strukturo, vse dokler se le-ta ne prekine. Energijo odpovedi EF na enoto dolžine dobimo z integriranjem moči v intervalu od t=0 do trenutka odpovedi t=t0dPoved: -Ea ' ftodpoved p EF = J l(t) t = o MI L exp KT(t) dt (12) Vendar hitrost spreminjanja toka (RR) ne sme biti prevelika, ker postane meritev odvisna od RR. Za testne linije, kakršne smo uporabili pri naših meritvah3 se izkaže, da mora biti RR manjši od 0.05 MA/crn2, kar je lepo vidno iz slike 7a. Iz slike vidimo tudi, da je zadnja izmerjena temperatura pred prekinitvijo linije skoraj linearna funkcija RR. Slika 7b nam pokaže, kako se spreminja temperatura med povečevanjem toka skozi linijo. Vidimo tudi, da je prirastek EF pomemben le pri 3 L = 480 |jm, W= 2 um, tmi,(2)= 0.65,(0.9) ^m, t,-1.(2) = 1.2,(2.2) (am 1.0E-04 i.o«-oe o.ioo Slika 7: a) Odvisnost MEF in Aimax od logaritma hitrosti (log-RR) spreminjanja toka skozi strukturo. Za prikazano strukturo je kritična hitrost okrog 0.05MA/cnr. V tem primeru bodo maksimalne temperature pod SOCPC. b) Prirastek temperature in energije med poviševanjem toka skozi strukturo z dvema različnima hitrostima RR. povišanih temperaturah. Večina energije je akumulirana pri temperaturah nad 400°C, kar pomeni, da je prevladujoči mehanizem EM difuzija v kristalnem zrnu in ne na njegovih mejah. Le z zelo počasnimi spremembami toka, kar pomeni nepraktično dolgimi časi testiranja se da znižati maksimalne temperature odpovedi. 3.0 Primerjava rezultatov pospešenih testov EM Zanimivo je primerjati rezultate obeh visokopospešenih testov EM na nivoju rezine med seboj in z rezultati dobljenimi na rezinah iz iste šarže po običajnem testiranju na inkapsuliranih vezjih. Testi so bili narejeni na različnih testnih strukturah prvega in drugega nivoja metalizacije. Zaradi primerjave obeh testnih metod je bil izveden test SWEAT (s konstantnim ciljnim TTF) tudi na 226 M. Maček, Al V. Kordesch: Visokopospešeno testiranje elektromigracije v Al vodnikih na nivoju rezin_ Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 222-228 log m [sj log EF luJ/um) Slika 8: Log-normalni porazdelitvi časa odpovedi ttf pod testom konstantne obremenitve (a), ter energije odpovedi E merjene s testom BEM (b). Rezultatih z obeh slik so dobljeni na kovinskih linijah z nominalnimi podatki L=480iim, W=2)im, fmi = 0.65¡am, tm2 = 0.9pm, p=3.25\silcm. (BEM-1 je linija s stopnicami, BEM- 3 brez stopnic, BEM-M2 linija s stopnicami na drugem nivoju metaiizacije). metalnih linijah namenjenih drugače za test BEM. Na sliki 8 sta primerjani porazdelitvi log-ttf za test s konstantnim ciljnim TTF in log-E za test BEM. Oboje je bilo merjeno na istih rezinah in testnih strukturah namenjenih za test BEM (v naprej oznaka BEM/SVV, oziroma BEM/BE). Očevidno sta obe porazdelitvi dokaj podobni. Izstopa dejstvo, da ima porazdelitev obeh merjenih količin za drugi nivo metaiizacije (BEM-M2/SW,BE) večjo standardno deviacijo, kot porazdelitev za topografsko ustrezno linijo na prvem nivoju metaiizacije (BEM-1/SW,BE), ter da ima manjšo srednjo vrednost. Prav tako opazimo, da je 50 percentilna vrednost obeh merjenih količin na liniji brez stopnic (BEM-3) večja, kot na liniji s stopnicami BEM-1 na istem nivoju. V insertu obeh slik opazimo tudi zapisane pomebnejše parametre meritev. V tabeli 1 so prikazani rezultati meritev prikazanih na sliki 8, kakortudi rezultati dobljeni na strukturi namenjeni testu SWEAT. Za primerjavo so dodani še rezultati klasičnega testa na inkapsuliranih vezjih iz istih rezin. Na osnovi rezultatov so narejene tudi napovedi za čas odpovedi posameznih struktur pod različnimi pogoji. Napovedani rezultati se ujemajo znotraj velikostnega razreda, pri čemer so napovedi narejene na osnovi rezultatov meritve energije precenjene nasproti napovedim na osnovi konvecionalnega testa in podcenjene pri testu s konstantnim faktorjem pospešitve. Poglejmo si še grafični prikaz porazdelitve odpovedi pod normalnimi delovnimi pogoji dobljene iz pospešenega testa SWEAT in konvencionalnega testa za strukturo SWEAT-M2 (si. 9). S preprostim premikom porazdelit-vene krivuje za logaritem faktor pospešitve vidimo, da se obe krivulji premakneta daleč onstran ciljnih 10 let. Ker rezultati dobljeni s konvencionalnim testom kažejo nekoliko večje sipanje, pa bi naj po tej napovedi odpovedalo približno 1 % struktur. Tipčna IV imajo večjo dolžino metaiizacije. Ob upoštevanju 10 kratnega faktorja ska- WHn(Hn(1-f*c)) 1 10 100 lat Po(»l • 1.1 x103 6.2X102 BEM-3/SW 11.98 391.7 49.0 4.26 170 85 88.4 1.2x103 1.2x103 BEM-M2/SW 8.96 374.2 15.5 4.42 175 58 11.1 1.0x103 2.0X102 SW-A0/SW 19.89 333.8 25.7 3.86 155 630 81.3 3.6x103 4.7x1o2 SW-A1/SW 19.98 333.5 67.6 4.22 155 700 184.1 4.8x103 1.2x103 SW-B0/SW 18.98 335.8 33.9 4.24 155 550 88.2 3.8x103 6.0X102 SW-B1/SW 19.14 335.4 58.9 4.20 155 600 156.6 4.0x103 1.0x103 SW-M2/SW 16.38 342.9 38.9 4.44 160 55 67.1 5.1X103 6.2X102 BEM-1/BEM 12.42max 446.rax 0.099 4.25 170 85 222.3 1.1X103 9.2x103 BEM-3/BEM 12.43max 488.1max 0.172 4.26 170 85 383.6 1.2x103 1.6x104 BEM-M2/BEM 9.15max 390.5max 0.040 4.42 175 58 94.5 1.0x103 3.7x103 Normalni delovni pogoji: T = 60°C, j = 0.2 M A/cm2 Tabela 1: Primerjava parametrov različnih testov EM in napovedani MTTFza različne vhodne parametre. Računano z Ea = 0.75 eV liranja postanejo zadeve nekoliko bolj kritične, saj bi naj odpovedalo že skoraj 20% vezij. Vendar je potrebno upoštevati tudi to, da je AT v tabeli 1 podcenjen, ker je odvajanje toplote v inkapsuliranem vezju slabše kot na rezini. Prav tako IV ne obratuje pod DC obremenitvijo, kar pomeni, da je napovedani MTTF podcenjen. 5.0 LITERATURA 1/ Chenming Hu, "IC Reliability Simulation", IEEE Journal of Solid-State Circuits, VOL. 27, pp.241-246 (1992) 2/ J.R. Black, "Physics of Electromigration", Proceedings of the Inter-natinal Reliability Physics Symposium (IRPS), 1974, pp.142- 147 4.0 Zaključek Iz tega kratkega prikaza visokopospešenih testov EM na nivoju rezine in rezultatov iz industrijskega okolja je razvidno, da rezultati dokaj dobro korelirajo z rezultati konvencionalnega testa na inkapsuliranih vezjih. To velja predvsem za test SVVEAT in nekoliko manj za test BEM. Iz rezultatov meritev lahko sklepamo, da se prvi bolj približuje pogojem, pod kakršnimi prihaja do pojava EM med normalnim obratovanjem IV (elektromigracija na mejah zrn na srednjih in nizkih temperaturah). Drugi test pa je predvsem primeren za hitro spremljanje lastnosti volumna materiala saj se pomembne spremembe v materialu zgode na visokih temperaturah. Oba testa pa omogočata hitro zasledovanje kvalitete metalizacije v proizvodnem okolju, saj je tipičen čas testiranja pod 10Os. Posebej pomebno je ponovno poudariti, da osnovni namen obeh testov ni napoved življenske dobe metalizacije pod normalnimi delovnimi pogoji. Njun namen je zasledovati kvaliteto metalizacije v proizvodnem okolju iz šarže do šarže z minimalnim časovnim zamikom. Merjena parametra MEF in MTTF morata biti znotraj določenega območja, za katerega vemo iz konvencio-nalnih testov, da zagotavlja zadovoljivo kvaliteto. Vsako odstopanje navzdol pa pomeni takojšno ukrepanje v svrho izboljšanja kvalitete metalizacije. 3/ B.K. Liew, P. Fang, N.W. Cheung, C. Hu,"Reliability simulator for interconnect and intermetallic contact electromigration", IRPS, 1990, pp.111-118 4/C.C. Hong, D.L. Crook, IRPS, 1985, pp.108-114 5/ B.J. Root, T. Turner, Wafer Level Electromigration Tests for production Monitoring, IRPS, 1985, pp.100-106 6/ H.A. Schafft, Thermal Analysis of Electromigration Structures, IEEE Trans. ED-34, pp.664-672(1987) 7/ C.R. Crowell, C.C. Shin, V. Tyree, Simulation and Testing of Temperature Distribution and Resistance versus Power for SWEAT and related Joul-heated Metal-on-insulator Structures, IRPS, 1990, pp.37-43 8/ M. Maček, AI V. Kordesch, bo objavljeno 9/ H. Katto, M. Harada, Y. Higuchi, Wafer Level J-ramp & J- constant Electromigration Testing of Conventional & SWEAT Patterns assisted by Thermal & Electrical Simulator, IRPS, 1991, pp. 298-305 Marijan Maček Fakulteta za elektrotehniko in računalništvo 61000 Ljubljana, Tržaška 25 AI V. Kordesch IMP 2830 N First Street San Jose, CA 95134 Prispelo: 19.10.92 Sprejeto: 10.11.92 228 UDK 621.3;(53+54+621 +66), [SSN0352-9045 Informacije MIDEM 22(1992)4, Ljubljana SILICIDI V MIKROELEKTRONIKI Matjaž Godec, Peter Panjan Ključne besede: mikroelektronika, silicidi kovinski, silicidi titanovi, rentgenska, preiskave rentgenske, substrati silicijevi plasti tanke, VLSI vezje, TEM mikroskopija, XTEM mikroskopija, difrakcija Povzetek: V članku je opisana uporabnost silicidov kovin z visokim tališčem v VLSI vezjih. Predstavljeni so rezultati rentgenskih in XTEM raziskav na titan silicidnih tankih plasteh, ki smo jih pripravili tako, da smo tanko plast titana na silicijevi podlagi pregreli v vakuumu. Silicides in Microelectronics Key words-.microelectronics, metal silicides, titanium silicides, thin films, VLSI, transmisión electron microscopy, cross-section transmission electron microscopy, X-ray diffraction, X-ray investigation, silicon substrates Abstract: As devices continually scale down to submicron dimensions for higher density and better performance, metallization becomes limiting factor. One of major problem in microelectronics devices is how to make a reliable connections between a million or more electronic components on a single chip. New materials are introduced for the manufacture of VLSI devices to increase yields and decrease manufacturing costs. Our investigations were concentrated in contact metallurgy. Advanced metallization systems consist typically of a silicide layer In a contact with the silicon substrate, and a diffusion barrier between silicide and aluminium film. Among the refractory metal silicides, TiS¡2 is by far the most widely investigated silicide because of its low resistivity and possibility of making them in self aligned silicidation process. TiN has been suggested as suitable barrier material, because it has high thermodynamic stability and relatively low electric resistivity. Titanium silicide has been formed by reaction of 180 nm thick Ti film sputter deposited at 100°C on monocrystalline silicon (100) by thermal annealing in vacuum. The annealing temperatures were 400, 500, 600, 700 and 750°C. The growth of silicide on silicon has been investigated by the cross-sectional transmission electron microscopy (XTEM), X-ray diffraction technique and by the resistance measurement. The thickness of titanium silicide layer and the average crystal grain size was studied as a function of the annealing temperature. TEM cross-section have shown the sequences of phase formation during annealing of Ti layer on mono Si substrates (Fig. 1). XTEM micrographs have also shown that the thickness of titanium silicide increased parabolicly with the annealing temperature (Fig. 2). Titanium silicides phases were identified by X-ray diffraction. TiSi2 C49.C54 TiSig C54 TiSg C54 HviWMf WriWUV « TÍ-St a Si "V 3 \ ^C» i ž' ' *' iL i 500 400 - iS 300- 200 400 600 Annealing temperature [°C] + thickness of structure • thickness of silicide layer * relative change of sheet resistance 800 100 n m Fig. 1: Sequences of phase formation during annealing of Ti layer on Si substrates: a) scheme, b) XTEM micrograph. Fig. 2: Thickness of structure, thickness of silicide layer and relative change of sheet resistance as a function of annealing temperature. 229 Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 229-234 1. UVOD Gostota elementov v VLSI vezjih se še naprej nenehno povečuje ob sočasnem zmanjševanju le-teh. Eden od glavnih problemov v mikroelektroniki je izdelava zanesljivih povezav med milijoni in več elektronskih komponent na enem samem čipu. Razvoj mikroelektronskih vezji je povezan z uporabo novih materialov in tehnologij. M. Godec, P. Panjan: Silicidi v mikroelektroniki povečevanjem gostote elementov na integriranem vezju postajajo povezave med posameznimi komponentami vse tanjše, prispevek plastne upornosti k RC zakasnit-veni konstanti pa vse večji. Močno dopiran polisilicij, ki se je uporabljal za lokalne povezave in krmilno elektrodo, danes izpodrivajo silicidi, ki imajo nižjo specifično električno upornost in so kompatibilni s procesom izdelave ("self aligned silicidation"). Metalizacija je postopek v izdelavi električno prevodne plasti, ki zagotavlja povezavo med kontakti v integriranem vezju ter zunanjim svetom. V mikroelektroniki se metalizacija uporablja na treh osnovnih področjih in sicer za izdelavo: krmilnih elektrod, kontaktov in povezav. Procesne tehnike, kot so difuzija, ionska implanta-cija, oksidacija in druge, so toliko izpopoljnjene, da redko ali skoraj nikoli ne povzročijo degradacije naprav. Z zmanjševanjem velikosti naprav pa postane metalizacija ključni faktor, zaradi katere pride do porušitve v delovanju integriranega vezja. V svetu se danes serijsko proizvajajo mikroelektronska integrirana vezja, katerih karakteristične širine linij so od 0,8 - 1,0 ¡im in globine spojev od 0,1 - 0,2 |_tm. Silicidi kovin z visokim tališčem, so zaradi visoke temperaturne obstojnosti, že nekaj let v središču pozornosti raziskovalcev. V mikroelektroniki so zanimivi za izdelavo Schottkyjevih diod in ohmskih kontaktov. S 2. SILICIDI Kovinske plasti v kontaktu s silicijem med pregrevanjem na višjih temperaturah reagirajo in v večini primerov pride do nastanka silicidov (slika 1)1. Za uporabo v mikroelektroniki so pomembni silicidi prehodnih kovin. Zanje je značilna kovinska vez med atomi silicija in kovinskimi atomi ter kovalentna vez med atomi silicija. Zanimivi so predvsem silicidi kovin z visokim tališčem (Ta, Mo, W in Ti). Glede na temperaturo nastanka silicidov obstajajo tri vrste materialov: — polplemenite kovine, ki reagirajo s silicijem že pri nizkih temperaturah. Silicidi rastejo z difuzijo. — kovine z visokim tališčem, ki s silicijem reagirajo pri višjih temperaturah; v večini primerov rastejo silicidi na mejni površini. !A DA IDA IVA VA DA 3ZDA IB na ras HB SB ■eib •sms H4Si MgjSi Ci2Si C»SI CiSij SrSi SrSij B.Si 8 «SI, Sc5Si3 ScSi SCyS¡3 SC3S¡6 Y5S¡4 YsS¡3 vsí vsi, L»5S¡3* I »Si L «Si, T¡S¡3 t¡5sí3 TÍSÍ TiSIj V3Si V5SÍ3 VSij Cr3Si Cr5S¡3 CrSi CrSij Mn3Si Mn5Si3 MnSi MnSij fejSi F.6Si3 FeSi FeSij C03SÍ co,s¡ CoSi CoSij NijSi NijSi Ni5Sij NÍ3SÍJ NiSi NiSij Zr4Si Zr^Si Zr3Si2 ZrSi ZrSij Nb4Si Nb5Si3 NbSij M03SÍ M05SÍ3 M03SÍ2 MoSij rujsi ru Si rUJ Sij Rh2Si Rh5Si3 Rh3Sij RhSi RhjSi3 PdjSi PdjSi PdSi HljSi hfjsij hfjsij HfSi HfSij Ti« 5si T»?Si T»5S¡3 TaSij W3SÍ W5Si3 wsíj R<3S¡ Re5Si3 R«St H»Slj 0«Si OiSij OjSi3 If^S. lr,Si lr3Sij IrSi lrSi5 pijsi PtjSi PtSi BgSi B,S. B3S1 cs¡ N / Ti —»a Ti-Si -> TiSi TiSi2 C49 TiSi2 C54. Zaporedje nastajanja faz se dobro ujema s teoretičnimi predvidevanji. S transmijsijsko elektronsko mikroskopijo prerezov (XTEM- crosssection) smo zasledovali dogajanje na meji Si/Ti pri različnih temperaturah pregrevanja. Naredili smo zaporedje TEM posnetkov prerezov plasti Ti na Si podlagi, ki smo jih pregreli pri 400, 500, 600, 650, 700 in 750°C (slika 4). Na isti sliki so prikazani pripadajoči rentgenski difraktogrami teh plasti. Na sliki 4 a vidimo, da ima plast Ti povprečno velikost kristalnih zrn 50 nm. Debelina Ti plasti je 180 nm, kolikor je bila debelinatakoj ponaprševanju. Pri temperaturi 500°C pa je na meji že prišlo do difuzije in nastanka amorfne plasti ot Ti-Si (slika 4 b). Debelina te novonastale vmesne plasti je 12 nm. Pri temperaturi pregrevanja 600°C je zrastla silicidna plast TiSi debeline 150 nm (slika 4 c). Silicidna plast je imela zelo majhna kristalna zrna, katerih velikost nismo mogli določiti. Pri temperaturi pregrevanja 650°C se TiSi plast spremeni v TiS'12 (slika 4 d). Z rentgensko uklonsko analizo smo ugotovili pri- sotnost obeh faz, tako metastabilne C49 kot stabilne C54. Analiza uklonskih posnetkov tega vzorca je otežena, ker se prekrivajo refleksi posameznih faz. Pri še višji temperaturi pregrevanja (T=700°C, t = 25 minut) je nastala 520 nm debela silicidna plast {TiSi2 C54), ki je imela povprečno velikost kristalnih zrn 500 nm (slika 4 e). Pregrevanje pri še višjih temperaturah vpliva le na velikost kristalnih zrn (slika 4 f). Povprečna velikost kristalnih zrn silicidne plasti pregrete na temperaturi 750°C je bila tudi do štirikrat večja od debeline plasti. Na sliki 5 a je shematsko predstavljena rast titanove silicidne plasti v odvisnosti od temperature pregrevanja. Na sliki 5 b pa so zbrani odgovarjajoči XTEM posnetki struktur /Ti, pregretih pri različnih temperaturah. Diagram na sliki 6 prikazuje celotno debelino plasti kot tudi debelino silicidne plasti v odvisnosti od temperature pregrevanja. Pri reakciji tanke Ti plasti na Si podlagi nastane plast TiSh. Debelina plasti TiSh je za faktor 2,7 ± 0,2 večja od debeline titanove plasti, iz katere je nastala po pregrevanju na temperaturi večji od 700°C. V diagramu je prikazana tudi relativna sprememba plastne upornosti. Plastna upornost, ki je odvisna od vrste silicidne faze, se spreminja s temperaturo pregrevanja in doseže minimalno vrednost za TiSiž C54 fazo. 4. ZAKLJUČKI Metalizacija je eno od kritičnih področij v izdelavi vezij zelo visoke stopnje integracije in bo v bližnji prihodnosti predstavljala enega od omejitvenih faktorjev v tekmi za zmanjšanje velikosti gradnikov na čipu. Silicidi kovin z visokim tališčem se zaradi svojih lastnosti pogosto uporabljajo v VLSI metalizaciji. Kljub nekaterim slabostim, kot so napetosti v plasteh, težavam zaradi izdelave zanesljivih in ponovljivih kontaktov ter še nekaterim manjšim težavam, se bo uporaba silicidov v mikroelektroniki še razširila. V tem delu smo opisali rezultate rentgenskih in XTEM raziskav na silicidnih tankih plasteh, ki smo jih pripravili tako, da smo tanko plast Ti na Si podlagi, pregreli v vakuumu. LITERATURA 1. S.P.Murarka, Silicides for VLSI Applications, Academic Press (1983) 2. G.Ottaviani, Thin Solid Films, 140, 3 (1986) 3. C.Y.Ting and M.Wittmer, Thin Solid Films, 96, 327 (1982) 4. S.F.Gong, A.Robertsson, H.T.G.Hentzell, and X.-H. Li, J.Appl. Phys. 68 (9), 4535 (1990) 5. R.Beyers and R.Sinclair, J.Appl.Phys. 57(12), 5240(1985) 6. H.Jeon and R.J Nemanich, Thin Solid Films, 184, 357 (1990) 233 Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 229-234 M. Godec, P. Panjan: Silicidi v mikroelektroniki Ti mm Ti \ mm Si p™* 500°C pregrevanjem 100 n m I---1 a) Ti \ TiSi Si 600°C TiSi2 C49 + C54 TiSi2 c&4 TiSis c54 Si Si 650°C 700 C Si 750°C ■■■h «I ^»^sM b) Slika 5: Zaporedje nastalih plasti na meji Si/Ti, pri pregrevanju na različnih temperaturah: a) shema, b) izseki iz posameznih XTEM posnetkov. ---------------------------- —....... 2.5 mag. Matjaž Godec, dipl. ing Inštitut za kovinske materiale in tehnologije, Lepi pot 11, Ljubljana é C « rt a co C "3 a> Q 670 870 Temperatura pregrevanja [K] Dr. Peter Panjan, dipl. Ing Inštitut Jožef Štefan, Jamova 39, Ljubljana Prispelo: 26.10.92 Sprejeto: 16.11.92 + debelina celotne plasti ■ debelina alllcldne plasti * relativna sprememba plastne upornosti Slika 6: Debeline silicidne plasti, celotna debelina plasti in relativna sprememba plastne upornosti, v odvisnosti od temperature pregrevanja. 234 UDK 621.3;(53+54+621 +66), [SSN0352-9045 Informacije MIDEM 22(1992)4, Ljubljana SPAJKANJE HIBRIDNIH VEZIJ S FLUKSI "BREZ OSTANKOV" D. Ročak, J. Fajfar, J. Potočar Ključne besede: vezja elektronska, vezja hibridna, spajkanje pretočno, fluksi spajkalni, fluksi brez ostankov, paste spajkalne, nečistoče ionske, prevodnost ionska, upornost izolacijska, zanesljivost delovanje, pogostost odpovedi, MIL standardi, rezultati meritev Povzetek: V članku so podani rezultati meritve ionskih ostankov v fluksih "brez ostankov" in slabo aktiviranih fluksih po spajkanju hibridnih vezij. Po testiranju testnih vezij v vlažni atmosferi spajkanih s temi fluksi, smo izmerili izolacijske upornosti med prevodniki in ugotovili število odpovedi za različne flukse. Hybrid Ciruits Soldering with "No residue" Fluxes Key words: electronic circuits, hybrid circuits, flux soldering, solder fluxes, no residue fluxes, solder pastes, ionic impurities, ionic conductivity, insulation resistance, functional reliability, failure rate, MIL standards, measurement results Abstract:New "no residue" fluxes from different producers, which after soldering do not require cleaning were evaluated. After soldering with "no residual" fluxes and with solder creams with "no residual" fluxes, ionic residues were determined by the static and dynamic extraction method. The results of ionic conductivity measurement of flux residues were compared for "non residue" fluxes and mildly activated flux (RMA), and activated flux(RA). Insulation resistance on the test circuit with small distances between conductors was measured after soldering and after 250, 500 and 1000 hours at 40 deg. C, 93% RH with the voltage applied. The number of failed circuits (isolation resistance less than 109 ohm) during humidity testing were reported. The results of ionic conductivity show that the circuits with "no residue" fluxes have lower ionic conductivity as the circuits with mildly activated fluxes. Also the results of ionic conductivity on circuits soldered with solder creams containing "no residual" fluxes show lower ionic conductivity as the circuits soldered with solder creams containing activated fluxes. Comparison between "no.residue" fluxes with mildly activated fluxes after isolation measurements show similar number of failures (20%) after 1000 hours of humidity testing. Results after isolation resistance measurements on circuits soldered with solder cream show that the number of failed circuits is higher on circuits soldered with solder cream containing activated fluxes (60%) than the number of failed circuits soldered with solder creams containing "no residue fluxes" (20%). The results of testing new "no residue" fluxes for hybrid circuits soldering show that the flux residues after soldering without cleaning do not Influence circuits quality. 1.Uvod Uporaba organskih topil na osnovi triklotrofluoretana (CFC) je po dogovoru v Montrealu omejena in jo je potrebno zmanjšati do leta 1994 za 30%. Velike količine tega topila se uporabljajo za čiščenje elektronskih vezij po spajkanju . Potrebno je poiskati nove materiale v procesu spajkanja, pri čemer bi lahko vezja po spajkanju čistili z drugimi topili, ali jih po spajkanju sploh ne bi bilo potrebno čistiti. V primeru uporabe tako imenovanih fluksov "brez ostankov", lahko čiščenje v procesu izdelave vezja izpustimo. Pred nekaj leti so proizvajalci fluksov in pastoznih spajk za spajkanje komponent na vezja pri površinski montaži razvili novo generacijo fluksov z majhno količino trdega deleža, ki na vezju puščajo zelo majhne količine neškodljivih in nekorozivnih ostankov. Po spajkanju elektronskih vezij ni potrebno čistiti, kar je velika prednost z ekonomskega stališča in s stališča ohranjevanja čistega okolja. V našem delu smo preizkusili flukse "brez ostankov" različnih proizvajalcev ter pastozne spajke s fluksi "brez ostankov" . Ugotovili smo vpliv ostankov po spajkanju na zanesljivost hibridnih vezij. 2. Lastnosti fluksov in pastoznih spajk za spajkanje Pri spajkanju elektronskih vezij se uporabljajo različni fluksi, ki jih je po spajkanju potrebno očistiti. Obstajajo tri skupine fluksov: - fluksi, ki jih lahko odstranimo z organskimi topili, 235 Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 235-239 D. Ročak, J. Fajfar, J. Potočar: Spajkanje hibridnih _vezij s fluksi "brez ostankov" - fluksi topni v vodi - fluksi, ki ne puščajo ostankov Osnovne sestavine fluksa so: naravna ali sintetična smola, topila, v katerih je raztopljena smola in aktivatorji za učinkovitejše odstranjevanje oksidov na površini. Običajno flukse klasificiramo po stopnji aktivnosti na neaktivne (R) slabo aktivne (RMA) in aktivne (RA) flukse. Pri izdelavi hibridnih vezij smo do nedavnega uporabljali slabo aktivne flukse, ki smo jih po spajkanju čistili v organskih topilih, predvsem v trilklortrifluoretanu (CFC). Da bi zamenjali dosedanji postopek spajkanja in opustili uporabo topil na osnovi triklortrifluoretana, smo preizkusili flukse ki jih po spajkanju ni potrebno čistiti ("fluksi brez ostankov"). Preizkusili smo tudi pastozne spajke s temi fluksi. Na sl.1 je prikazana razlika v sestavi do sedaj uporabljenih fluksov v proizvodnji hibridnih vezij in novega fluksa "brez ostankov". Fluks "brez ostankov" vsebuje samo majhen procent trdega deleža v fluksu (do maksimalno 10%). Za zanesljivost vezij je pomembno , da po spajkanju na vezju ni ostankov ki bi povzročili odpovedi vezij. Najbolj nevarni so ionski ostanki. Te lahko neposredno izmerimo po spajkanju vezij ali posredno s preizkusom vezij na odpoved v vlažni atmosferi. V tabeli I so podane osnovne lastnosti preizkušenih fluksov , v tabeli II pa osnovne lasnosti pastoznih spajk z različnimi fluksi. TABELA 1 Lastnosti fluksov FLUKS Vsebina trdne snovi (%) Aktivnost fluksa Vsebina ionov (%) A 4 brez ost. 0 B* 4 ■ 0 C 3 ■ 0 D 37 RMA E 37 RA * enak po setavi kot A, novejši tip TABELAH Lastnosti pastoznih spajk PASTA Sestava zlitine Kovina ut.(%) Aktivnost fluksa a 62Sn36Pb2Ag 88 brez ostankov b ■ 85 > C ■ 85 RA d " 88 RMA Skupaj trdi delež 40% 3. Merilni postopki za določanje vsebine ionskih ostankov po čiščenju a. Meritev ionske prevodnosti ostankov nečistoč v mešanici voda-alkohol Postopek meritve je predpisan s standardom MIL P 28809A in se izvaja s pomočjo meritve ionske prevodnosti mešanice alkohol destilirana voda, v katero smo za določen čas potopili vezja z ostanki fluksa. Skupaj trdi delež 3'/. Aktivator in ostalo Topila 97*/. Slika 1: Sestava aktiviranega f!uxa "brez ostankov" S statično ekstrakcijsko metodo se izmeri prevodnost mešanice 50% alkohol 50% destilirana voda pred in po potapljanju vezja. Čas potapljanja in količina topila za določeno površino vezja so predpisani s standardom. Razlika prevodnosti pred in po pranju vezja je mera za ionsko prevodnost ostankov fluksa. Pri dinamični ekstrakcijski metodi potopimo vezje v zaprt sistem v katerem kroži 50%:50% mešanica izopropilne-ga alkohola in destilirane vode.(si.2.) Prisotnost nečistoč registriramo z meritvami ionske prevodnosti topila v posodi z vzorcem. Topilo kroži v zaprtem sistemu in teče skozi ionski izmenjevalec, kjer se očisti od ionov in čisto topilo teče spet skozi posodo z vzorcem. 236 D. Ročak, J. Fajfar, J. Potočar: Spajkanje hibridnih vezij s fluksi "brez ostankov" Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 235-239 MERITEV INTEGRATOR RISALNIK UPORNOSTI -[vZOREc]- ................A —-- C3 OBTOČNA ČRPALKA IONSKI IZMENJEVALEC Slika 2: Naprava za dinamično eksrakcijsko analizo ionskih ostankov fluksa Površina pod krivuljo odvisnosti prevodnosti od časa, ko smo vezje potopili v raztopino do trenutka, ko ne zaznamo več nečistoč, je sorazmerna koločini ionskih nečistoč. Naprava je tako umerjena, da so vrednosti ionske prevodnosti podane v ekvivalentu NaCI v g/cm2. b. Meritve izolacijske upornosti med dvema prevodnikoma Zelo indikativen postopek za ugotovitev vpliva ionskih ostankov na delovanje vezja je meritev izolacijske prevodnosti med prevodnikoma na majhni oddaljenosti. Na testnem vzorcu kot na si.3. se izmeri izolacijska prevodnost pred in po preizkusu v vlažni komori pri 93% RV, 40°C, 50V DC. Po predpisu MIL STD 883, postopek 1003, izolacijska upornost po testu v vlažni atmosferi ne sme biti manjša od 109 ohma. c. Pospešeni preizkusi vezij v vlažni atmosferi Ostanke ionskih nečistoč na vezju je možno ugotoviti s preizkusom na vlago, pri 85% relativni vlagi in 85° C in pri napetostni obremenitvi. S časom staranja v teh pogojih hitreje narašča število odpovedi na vezjih, če so na vezju ionski ostanki. 4. Eksperimentalni rezultati meritev ionskih ostankov Vpliv ostankov fluksov podanih v tabeli I in fluksov v pastoznih spajkah podanih v tabeli II, smo izmerili na dva načina: z meritvami ionske prevodnosti in z meritvami izolacijske upornosti med prevodnikoma majhne razdalje. Vsebino ionskih nečistoč v ostankih fluksa smo izmerili s statično (postopek 1) in dinamično ekstrakcijsko analizo (postopek 2). Testni vzorec za te meritve je imel po Slika 3: Testni vzorec za meritve izolacijske upornosti 237 Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 235-239 D. Ročak, J. Fajfar, J. Potočar: Spajkanje hibridnih _vezij s fluksi "brez ostankov" dva substrata velikosti 2.5 x2.5 cm2 katera smo spajkali z izbranimi fluksi in pastoznimi spajkami ter jih po spajkanju nismo čistili. Rezultati meritve ionske prevodnosti ostankov fluksa so podani v tabeli III za ostanke fluksov podanih v tabeli I, in za ostanke fluksov v pas-toznih spajkah iz tabele II, v tabeli IV. TABELA III Rezultati meritev ionske prevodnosti ostankov fluksa FLUKS Postopek 1 (S/cm) Postopek 2 (g _NaCI/cm2) A 0.15 1.6 C 0.1 1.0 D 0.1 3.8 E 0.7 10.6 TABELA IV Rezultati meritev ionskih ostankov fluksa PASTOZNA SPAJKA Postopekl (S/cm) Postopek2(g NaCI/cm2) a 0.1 3.5 b 0.1 3.5 c 0.3 5.2 d 0.1 3.8 Rezultati meritve vsebine ionskih nečistoč v ostankih fluksa podanih v tabeli III in IV kažejo, da so najbolj nevarni ostanki aktiviranega fluksa E (10.6 g NaCI/cm2) in aktiviranega fluksa v pastozni spajki c (5.2 g NaCI/cm 2). Ostanki fluksov "brez ostankov" A,C imajo nekaj manjšo količino ionskih ostankov (1.6 gNaCI/cm2), kot neaktivni fluks D (3.8 gNaCI/cm2). Tudi ostanki fluksov "brez ostankov " v pastoznih spajkah a in b vsebujejo približno enako količino ionskih primesi (3.5 gNaCI/cm ), kot neaktivirani fluks v spajki d (3.8 gNaCI/cm2). 5. Eksperimentalni rezultati meritve izolacijske prevodnosti Rezultati meritve izolacijske prevodnosti na testnem vzorcu, prikazanem na si.2. so podani v tabeli V (spajkanje s fluksi A,C in E) in v tabeli VI (spajkanje s pastoznimi spajkami a,b in c). Izolacijske prevodnosti med prevodniki smo merili na vzorcih pri katerih po spajkanju nismo počistili ostankov fluksa. Kriterij odpovedi je bil zmanjšana izolacijska upornost na < 10 ohma. Izmerili smo izolacijske upornosti na 10 vezij na testnem vzorcu pred testiranjem v vlagi 93%RV, 40 °C, pod napetostno obremenitvijo 50 V DC, po 500 ur in 1000 ur testiranja v vlagi. TABELA V Število odpovedi vezij po meritvah izolacijske upornosti po staranju v vlagi FLUKS v Število odpovedi (%) Čas staranja v vlagi (ure) 250 500 1000 A 1/10 4/10 6/10 C 0/10 1/10 2/10 E 0/10 1/10 2/10 TABELA VI Število odpovedi vezij po meritvah Izolacijske upornosti po staranju v vlagi PASTOZNA SPAJKA 250 Cas staranja (ure) 500 1000 a 2/10 4/10 4/10 b 1/10 2/10 2/10 c 3/10 4/10 6/10 Rezultati meritve izolacijske upornosti po testiranju v vlažni komori, podani v tabeli V, kažejo najmanjše število odpovedi po 1000 urah staranja če so vzorci spajka-ni z neaktiviranim f luksom E (20% odpovedi) in s f luksom "brez ostankov" C (20% odpovedi). Ostanki fluksa "brez ostankov" A so najbolj nevarni za dobro delovanje vezij. Po staranju v vlagi 1000 ur je 60% vezij odpovedalo. Različne serije fluksov "brez ostankov" A so pokazale neenakomerno kvaliteto. Prvi vzorci ki smo jih dobili od proizvajalca so bili boljši po meritvah ionskih ostankov na vezju. Rezultati števila odpovedi vezij po meritvah izolacijske upornosti, podani v tabeli VI kažejo najmanjše število odpovedi po 1000 urah testiranja v vlagi, če so spajkani s pastozno spajko (b) s fluksom "brez ostankov" ( 20% odpovedi). Največje število odpovedi smo izmerili pri vzorcih spajkanih s pastozno spajko z aktiviranim fluksom c (60% odpovedi). Na vzorcih spajkanih s pastozno spajko (a) s fluksom "brez ostankov" smo izmerili nekaj več odpovedi (40% odpovedi), kot v primeru pastozne spajke s fluksom "brez ostankov" b. 6. ZAKLJUČEK Z meritvami ionskih ostankov fluksa na testnih vzorcih smo ugotovili da fluksi "brez ostankov" vsebujejo manjšo količino ionskih ostankov kot slabo aktivirani fluksi, katere smo do sedaj uporabljali pri spajkanju hibridnih vezij. Enako tudi pastozne spajke katere vsebujejo flukse "brez ostankov imajo najmanjšo količino ionskih ostankov. Meritve izolacijske upornosti po testu v vlagi kažejo najmanjše število odpovedi, če so na testnem 238 D. Ročak, J. Fajfar, J. Potočar: Spajkanje hibridnih vezij s fluksi "brez ostankov" Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 235-239 vezju ostanki fluksov "brez ostankov", z izjemo ostankov fluksa A za katerega smo ugotovili da od serije do serije niha kvaliteta fluksa. 5. D.Ročak, J.Fajfar, J.Potočar, Zbornik referatov Simpozija o elektronskih in sestavnih delih, SD 91, Portorož, september, 1991, 15 7. LITERATURA 1. J. Murray, Circuits manufacturing, November, 1989, 40 42 2. L. Lianage, Circuits Manufacturing, April, 1990, 58 64 3. B. Deram, Proceedings on ISHM 90 Conference, Chicago, 1990 127-135 4. D.Ročak, J. Potočar, Zbornik referatov Simpozija o elektronskih sestavnih delih in materialih, SD 89, Maribor, september 1989, 261-265 mag. Dubravka Ročak, dipl. ing. fiz Inštitut Jožef Stefan 61111 Ljubljana, Jamova 39 Janeta Fajfar Plut,dipl.ing.kem Jožica Potočar, dipl. ing. kem Iskra HIPOT 68310, Šentjernej Prispelo: 30.10.92 Sprejeto: 24.11.92 239 Informacije MIDEM 22(1992)4, Ljubljana UDK 621,3:(53+54+621+66), ISSN0352-9045 WATER ATOMIZED Fe-Co-BASED POWDERS FOR Alnico MAGNETS Prepared from poster presentation on the 8th International Conference on Powder Metallurgy in CSFR, Piestany, october 1992 B. Sustarsic, S. Besenicar, J. Hole, Z. Lengar, S. Tasner KEYWORDS: permanent magnets, alnico magnets, magnet manufacturing, metal powders, Fe-Co powder, powder preparation, water atomization, powder compaction, powder sintering, magnetic properties ABSTRACT: Sintered Alnico magnets remain commercially of interest and therefore a subject of R&D works in spite of increased atractivity of new rare-earth super magnets. Sintered AINiCo anisotropic permanent magnets are produced from a mixture of powders. The master alloy powder is produced conventionally by grinding and milling of a cast alloy. Our aim was to replace this procedure with technologically, economically and ecologi cally a more effective powder preparation method. We therefore investigated the applicability of water atomization for the preparation of Fe-Co-based metal powders. The appropriate chemical compositions and process parameters were determined on the basis of the significant features of water atomization. The morphological properties of the prepared powders were determined as functions of the main influent parameters of water atomization. Water atomized powders were then mixed with an appropriate amount of different additions and compacted into green samples. Samples were vacuum sintered and thermomagnetically treated under different conditions on the laboratory and industrial scale. The resulting magnetic properties of the prepared materials are equal in comparison with commercially available samples and better than those of conventionally prepared materials. Vodno atomizirani Fe-Co prahovi primerni za izdelavo Alnico magnetov Pripravljeno po posterski predstavitvi na 8. mednarodni konferenci o metalurgiji prahov na Češkoslovaškem, Piestany, oktobra 1992. KLJUČNE BESEDE: magneti trajni, magneti alnico, izdelava magnetov, prahovi kovinski, prah Fe-Co, priprava prahov, atomizacija vodna, stiskanje prahov, sintranje prahov, lastnosti magnetne POVZETEK: Kljub temu, da danes večino raziskovalcev s področja magnetnih materialov privlačijo predvsem še nepojasnjeni pojavi in nadaljne izboljšanje lastnosti redkozemeljskih supermagnetov, ostajajo tržno in zato tudi raziskovalno še vedno zanimivi, že dolgo uveljavljeni trdomagnetni materiali, kot so feriti in tudi Alnico magneti. Drobljenje, mletje in sejanje ulite predzlitine je ustaljen in precej zastarel postopek priprave kovinskih prahov za izdelavo AINiCo anizotropnih trajnih magnetov. Ta postopek smo zato želeli zamenjati s tehnološko, ekonomsko in ekološko učinkovitejšim postopkom. Zato smo raziskovali možnosti uporabe postopka vodne atomizacije za izdelavo prahov na osnovi kobalta in železa primernih za izdelavo AINiCo anizotropnih trajnih magnetov. Praktično delo nam je omogočila predvsem nova laboratorijsko pilotna naprava za vodno atomizacijo z induktivnim talilnim sistemom. Glede na tehnološke značilnosti postopka vodne atomizacije smo izbrali primerno kemično sestavo vložka in določili osnovne tehnološke parametre atomizacije. Izdelanim prahovom smo določili osnovne morfološke lastnosti v odvisnosti od parametrov atomizacije. Lastnosti izdelanega prahu so bile v okviru pričakovanj in tehnoloških možnosti postopka vodne atomizacije. Izdelanim vodno atomiziranim prahovom smo primešali potrebne dodatke za korekcijo sestave in izboljšanje stisljivosti in jih nato stiskali v preizkusne valjčke. Stisnjene surovce smo nato sistematično sintrali in toplotno obdelali v magnetnem polju pri različnih pogojih tako v laboratoriju, kot tudi na industrijskih napravah. Dosežene magnetne lastnosti obeh preiskovanih materialov (tip 400K in 1500) so bile podobne komercialnim vzorcem te vrste.- INTRODUCTION Standard procedure of Alnico (Al-Ni-Co-Fe based alloys) permanent magnets production in ISKRA Magnets factory, Ljubljana, Slovenia is based on melting and casting of Fe-Co master alloy with additions of other alloying elements, such as Ni, Al, Cu, Si, Nb and Ti. The next production step is powder fabrication via grinding, milling, sieving (see Fig. 1) and mixing with a proper amount of binder and lubricant for automatic die compac tion. Compacted green parts are then sintered in a protective atmosphere or vacuum, as well as thermomagnetically and mechanically treated. Nowadays it is possible to produce metal powders with more effective powder preparation methods. The most important are the physical methods of powder preparation and among them fluid atomization (inert-gas and water atomization) is the most wide spread. The atomization or powder production directly from melt has many 240 B. èustarsic, S. Besenicar, J. Hole, Z. Lengar, S. Tasner: Water atomized Fe-Co-based powders for Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 240-244 .TV 1,** ' - ? ; M |----1 * ¿ggBgé^Èi Fig. 1: SEM micrograph of the powder prepared by conventional powder fabrication method, Fraction: < 63 um advantages. In particular, casting, grinding and milling of master alloy is not necessary. For a powder particle size in the 10 to 100 |.im range, the cooling rate of disintegrated particles during water atomization is estimated on approximately 102 to 106 K/s. This means that we can expect better chemical homogeneity and micro-structure refinement because of rapid solidification. Another advantage of water atomization is simple control of mean powder particle size by water pressure and relatively narrow particle size distribution of produced powder. On the other hand we can expect some difficulties in preparing metal powder with the selected final chemical composition because of oxidation of presented reactive elements such as Al, Ti and Nb during water atomization, available for our experiments. Also, we did not find out references1,2) yet, that it is possible to prepare powder by water atomization, appropriate for the production of sintered Alnico permanent magnets. EXPERIMENTS AND RESULTS For our R&D work, two conventional hard magnetic materials were selected. The first one has trade-mark SIMAG 1500 (equivalent to DIN Alnico 39/12) with the nominal remanence Br = 0.85 T and coercivity Hcb =118 kA/m and the other one is SIMAG 400K (DIN Alnico 28/6) with Br = 0.9 T and Hcb = 55 kA/m. Water atomized powders with various chemical compositions were prepared by new pilot water atomizer (D5/2 Davy McKee, England, recently installed at the Institute of Metals and Technologies in Ljubljana, Slovenia) at different process parameters of atomization to optimize process and powder properties. All prepared metal powders were examined by light microscope and SEM (Scanning Electron Microscopy). Basic physical and morphological properties (particle shape, mean particle size, particle size distribution, apparent density and flowability)3' of powders were also determined. In tables 1 and 2 are collected the most important controlled parameters of water atomization. With the assistance of classical chemical analysis and X-ray fluorescence melts and final chemical compositions of atomized powders were controlled and corrected, respectively. Oxygen content of prepared powders was between 0.1 and 0.15 wt.%. Another very important parameter in chemical composition of AINiCo magnets is carbon content which does not exceed 0.05 wt.%. All prepared powders have irregular particle Fig. 2: SEM micrograph of Alnico water atomized AINiCo powder. Fraction: < 63^m iiOfim » Fig. 3 : SEM micrograph of gas atomized AINiCo 1500 Fraction: < 63\im 241 Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 240-244 B. Šuštaršič, S. Beseničar, J. Hole, Z. Lengar, S. Tašner: Water atomized Fe-Co-based powders for... shapes (see Fig. 2) which is characteristic of water atomization2,4'. This means that we can expect better compressibility but lower flowability of water atomized MHHNi ÉÊÊMÊÊÊ MNHMH MHflH gÊSmmKmÊSmKKmmm Mim^mmÊËBmmWÊ^m Sum - k Fig. 4: SEM micrograph of particle of gas atomized AINiCo 1500 powder. powders compared with gas atomized powders (see figures 3 and 4). Mean particle size of prepared powders varies between 45 and 100 urn, depending on selected chemical composition, superheating and water pressure. For consolidation only powder fraction < 120 ¡am was used. The optimal chemical composition was selected on experimental basis, so that the combination with other additions (Ti-hydrid powder was replaced with cheaper CoTiAl or NiTiAl commercially available powders) prevents oxidation of the most reactive elements during water atomization. The compressibility of powders was improved with the reduction of iron content in water atomized powders and adding of soft pure Hoeganaes iron to powder mixtures. The systematical experimental cold pressing (600 to 750 MPa with 0.5 wt.% wax) and sintering (in vacuum 10"2 mbar, 1350 to 1370°C and 1 to 3 hours) of prepared water atomized powders in mixtures with other additions were carried out on laboratory and industrial scale. Green density of samples was between 5.7 and 6 g/cm3 and sintering density was from 7.05 to 7.30 g/cm3 depending on pressing and sintering conditions, respectively. The main magnetic properties were determined after thermomagnetical and mechanical treatment of samples. Obtained average magnetic properties of sintered Alni-co magnets prepared from water atomized powders are presented in table 3. Table 1: Experimental process parameters for preparation of Alnico powders types 400K and 1500 (Davy Mc KeeD5/2 water atomizer - IMT Ljubljana). Process parameters Remarks Superheating of melt (°C) 1550 to 1650°C measured by optical pyrometer Temperature of tundish (°C) 1250 (± 20°C) thermocouple Pt-PtRh13 Tundish nozzle diameter (mm) 4.5 fused quartz Water jets diameter (mm) main 1.20x1.05 side 1.10x0.85 type 1503 type 1502 Jet apex angle main 25° side 20° original manifold Water pressure (bars) 180 to 230 Flow rate 0! protective gas L . 0.8 m3/h N2 in aiomi 1. chamber 0.3m3/h Ar over melt during melting flow-meter Table 2: Parameters of water atomization for Alnico powders (Davy McKee D5/2 water atomizer-IMT Ljubljana). Material Water pressure (bars) Water flow rate Metal Flow flow rate ratio (l/min) (kg/min) (water/ metal) d50 (|im) SIMAG 400K 180 56 3.54 15.82 50 SIMAG 1500 200 55 6.65 8.30 60 Table 3: Magnetic properties of sintered Alnico magnets prepared from water atomized powders. Material Magnetic properties Contents Br (T) Her (kA/m) (BHW wt.% O2 wt.% C (kJ/m SIMAG 400K 1.10 60.0 28,5 0.10 0.050 SIMAG 1500 0.90 124.0 42.0 0.15 0.035 It is necessary to point out that besides the above mentioned advantages of water atomization, water atomized powders have different (see figure 5) and better sinterability, respectively. This results in finer microstructures with narrower grain size and pore distribution (see figures 6 and 7). The final result are more uniform magnetic properties and improved dimensional stability of sintered Alnico products. 242 B. Sustarsic, S. Besenicar, J. Hole, Z. Lengar, S. Tasner: Water atomized Fe-Co-based powders for Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 240-244 CP c .> 4-> a % cr 400 600 800 1000 1200 Temperature (°C) 1400 k... WA.. a... standard procedure water atomization Co-Ti-Al addition b.... Ni-Ti-Al addition Fig. 5: Comparison of dilatometric curves for conventionally prepared Alnico powder type 400K and powders prepared by water atomization. u - (V • V* ,-w f ■ \ ■ • » ¿k.,, ■ sr. 'v7-- .'J:' / «Sr » OT&WlRS Vfti. « thfvf'JA' • * - - •' • - V '-i ■ • - r-xy . * v \ 'V- o- v-r v . ' ; ■/ J . A * Ay •if-./ ■; '-"v " j-i■ ■ -r- .-Yr -a -¿.J"*? > •» » r - - ^ Fig. 6: Optical micrograph of the typical microstructure of sintered Alnico type 400K magnet prepared by standard procedure. Fig. 7: Optical micrograph of the typical microstructure of sintered Alnico type 400 K magnet prepared from the water atomized powder. 243 Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 240-244 B. Šuštaršič, S. Beseničar, J. Hole, Z. Lengar, S. Tašner: Water atomized Fe-Co-based powders for... CONCLUSIONS We investigated the applicability of water atomization for the preparation of Fe-Co-based metal powders suitable for the production of Alnico permanent magnets. On the basis of the significant features of water atomization the appropriate chemical compositions and process parameters were selected. The basic physical and chemical properties of prepared water atomized powders were determined. Prepared powders were then mixed with other commercially available powders and additions, pressed and sintered at different conditions, thermo-magnetically treated and ground. The measured magnetic properties of the prepared sintered AINiCo magnets are equal in comparison with commercially available samples and better than those of conventionally prepared materials. REFERENCES 1) F, V. Lenel: Magnetic Applications, Metal Handbook, 9th edition, Volume 7, Powder Metallurgy, p.: 641, 2) J. J. Dunkley: The Production of Metal Powders by Water Atomization, Powder Metallurgy International, Vol..'10,1/78, 3) MPIF: Standard Test Methods for Metal Powders and Powder Metallurgy Products, Metal Powder Industries Federation, Edition 1985/1986, Princeton, New Yersey, 4) J. J. Dunkley,J. Palmer: Factors affecting particle size of atomized metal powders, Powder Metallurgy 29/1986, No.:4. Borivoj ŠUŠTARŠIČ dipl.ing., Institute of metals and technologies, Lepi pot 11, 61000 Ljubljana, Slovenia dr. Spomenka BESENIČAR dipl.ing., dr. Janez HOLC dipl.ing., Jožef Stefan Institute, Jamova 39, 61000 Ljubljana, Slovenia mag. Zvonko LENGAR dipl.ing, Stojan TAŠNER dipl.ing, ISKRA Magnets, Stegne 37, 61000 Ljubljana, Slovenia Prispelo: 20.10.92 Sprejeto: 30.11.92 2 44 V. Murko: Zaščita proti streli in prenapetostim Informacije MIDEM, 22(1992)4, str. 245-253 ZAŠČITA PROTI STRELI IN PRENAPETOSTIM V. Murko Ključne besede: Zaščita pred strelo, zaščita prenapetostna, naprave elektronske, omrežje elektroenergetsko, omrežje telekomunikacijsko, omrežje informacijsko, predpisi tehniški, IEC standardi. CCITT priporočila, odvodniki prenapetostni Povzetek: Zaradi vse večjega obsega škodnih primerov na sodobni elektroniki so se vzporedno z vse večjo integracijo polprevodnikov razvijali tudi zaščitni sistemi za obrambo pred posledicami strele in prenapetosti. Stroka ne govori več le o strelovodih, temveč o številni zakonski regulativi ter sistemu zunanje in notranje zaščite. V članku so nakazani vzroki in obsegi škod zaradi prenapetosti in strele, zunanja strelovodna zaščita pred prenapetostmi ter osnovni splošni kriteriji za reševanje problemov na energetskem in telekomunikacijskem omrežju. Lightning and Overvoltage Protection Key words: lightning protection, surge protection, electronic devices, power network, telecommunication network, information network, technical regulations, IEC standards, CCITT recommendations, surge arresters Abstract: Due to increasing integration processes in the modern electronics in parallel also increase the damaging costs and insurance cases. Industry followed with the surge lightning and overvoltage protection measures and devices. Lately also the international CCITT recommendations followed the advanced practice and theory. The profesional branch has over 106 years of regular international meetings at the VDE session. Every two years on the congress for discharge problems the top new scientific research results in merit are issued. The branch is not speaking only about lightning - rod but includes large prevention system on external and internal lightning protection. It is only the teaching science and practice that is far behind the time. The purpose of this article is to make the overview of the main lightning and overvoltage sources and protection systems and devices. How to avoid the damages of material and people is presented. Dimensions of the damages from lightning and overvoltages The modern enterprises, banks, hospitals, administration, laboratories, etc. and even homes are full of sensitive electronic equipment. Discharge damages form over 30% of all insurance cases, what 20 years ago on equipment was lower as 4%. Part of it is shown for the Stuttgart Insurance Company on the picture 1. Average damages of one lightning stroke caused in a big company in USA in hardware was as high as 105.000 DEM. But the total average loss because of the temporarily non working informatic system in 24.000 people big company was in USA over 6 mio DEM. Lightning and overvoltage protection system Protection system is composed of the outside and inside protection and must correspond to the circumstances and protected devices. Planned before the building structure is done, will cause only 1% of the whole costs as the natural armoring material is used. Following measures on the already performed building cases of very sensitive equipment are up to 5 times more expensive. Picture 2 shows the surge sources in the case of atmospheric discharge. On picture 3 test current impulses that represent the direct stroke of the 100 kA lightning and more frequent secondary impulses of under 10 kA are shown. The secondary impulses cause over 400 times more damages as the direct stroke. As the highest discharges are of 200 kA and half of the current stroke go thrugh the lightning conductor to the earth, on the entrance of the building 100 kA, protective device on energetic side is needed. The informatic can be protected internally on 5 and 10 kA levels. Equipotential bar is the most important device to avoid different potential levels in the house as shows picture 4. Outdoor lightning protection In the design period of the lightning protection the ball practical prove is coming in the force in order to avoid large formula implementation. Building or a group of buildings are devided in protection classes. If the building is completed with electronics, 20 m radius ball will be applied. But for the industrial production hall the 40 m radius ball is the right one. The lightning test ball should never touch the building. It can touch only the lightning catching road and conductors as it is shown on the pictures 5 and 6. The building with highly sensitive electronics devices must be build as two Faraday cages. This cage is the metal case of the electronic protected device. So no high electromagnetic fields can penetrate up to the protected area and device. Picture no 7. Internal protection Internal protection must withstand conductive, inductive, capacitive surges and also crossover from tehnical information to power supply net. The destructive or disturbance surges can be sourced on sunny days from industry, electrical disturbance, electric train system and even from fluorescent lamp starter. Discharges of static electricity are also protected through overvoltage protection devices. 245 Informacije Ml DEM, 22(1992)4, str. 245-253 V. Murko: Zaščita proti streli in prenapetostim In these Farady cages the electrical entrances over cables must be blocked for higher impulses as the internal conductors allow. This is done through cascades with overvoltage protection devices. Picture 9 shows the principle of the zone protection cascade system on the energetic 110 • 220 V, 50 - 60 Hz net. The first zone is protected on entrance of the building with 100 kA and 6 kV protection level device (category IV), the second cascade for 15 kA and under 2,5 kV (categories III and II) and the third under 1,5 kV and 2,5 kA. The last, fourth protection is in the protected apparatus itself. Special attention is to be given on the possibility of the local floating ground or equipotential bar around the protected device as shown for the electronic therminals on picture 8. So the potential difference, in surge destructive impulse cases because of the protection devices that cut overvoltages between both entrances of the protected apparatus, is low, even if the ground potential is some kV high. As the integration of the electronic transistors went to millions of pieces in one single chip, the distance betwen conductors went from millimeters to microns. Energies that CMOS still support are as low as 10" 6 Ws. Picture 11 shows us the disturbance making energy and destructive energy on such largely used devices. Some protection devices On picture 12 is presented the response curve of the classical protection device in telecommunication the gas arrestor. It can be compared to the response of modern lightning protection assembly LPA on the same 2 kV 0,3/50 s shaped voltage impulse. The LPA comes more and more in practice as it follows the DIN VDE 0845 prescription for the telecommunication protection devices. At the 3 kV impulses the rest voltage at gas arrestor is over 1400 V. in the case of LPA is only around 420 V. The telephone public exchange Iskra 2000 for example withstands 800 V without damage. Lower voltage and curent surge cuts can be achieved with supplementary cascade with the second fine protection what is necessary in the cases of more delicate electronics as it is in the telephone exchanges. The last paragraph shows with its pictures some cases of the computer protection. In this short preview article we have not touched outside measures of cathode, cable and net protection that should be done by the energy distributor or telephone, TV and other companies and lots of particular problems. Uvod Pred nedavnim je na Inštitutu "Milan Vidmar" potekal" Kolokvij o atmosferskih razelektritvah in zaščit pred posledicami". Na kolokviju je predavalo več priznanih strokovnjakov, med katerimi je bil najvidnejši prof.dr.Viktor Ščuka z Inštituta za visokonapetostne raziskave švedske Univerze v Upsali. Iz nekaterih predavanj in razprav je bilo razvidno, da premnogi udeleženci niso seznanjeni s problematiko prenapetost-nih zaščit, večina pa ne z zadnjim stanjem mednarodnih standardov IEC - 1024/1-1. Zaradi prodiranja sodobnih elektronskih naprav v vsa področja gospodarstva in splošnih dejavnosti je komaj dopustno, da ni slovenskega univerzitetnega znanja v strokah, ki neposredno vplivajo na varnost delovanja elektronskih naprav in s tem vsakega sistema v gospodarstvu ali drugod, o problemih zaradi prenapetosti in strele ter o obrambi pred njima. O prenapetosti in streli ter obrambo pred njimi ni ustreznih minimalnih ur predavanj niti na arhitekturi, niti na gradbeni fakulteti, pa tudi na fakulteti za elektrotehniko in računalništvo ne. Obsegi škod zaradi prenapetosti in strele V ZDA so izračunali ,da v povprečnem podjetju, ki je tako veliko kot je ISKRA s 24.000 zaposlenimi povzroči ena strela za cca 105.000 DEM škode na opremi. Zaradi izpada celotnega elektronskega sistema pa je še nadalj-nih 6.1 mio DEM škode. Izpade elektronsko načrtovanje, finančni tokovi se ustavijo, računovodsto ne knjiži, priprava dela stoji, skladišča ne izdajajo repromateriala in blaga, ustavlja se proizvodnja, ni naročanja, prekinejo se telekomunikacijske povezave znotraj in z zunanjim svetom in drugo. V kolikor sistem ni ponovno vzpostavl- jen v 4 dneh, grozi podjetju stečaj. Za banke velja podobno. Obseg škode zaradi strele se v relativno urejeni Nemčiji ceni na prek 1 milijarde DEM letno. Pri tem število škod, zaradi pomankljivo uporabljanih metod pre-napetostne zaščite, ki jih beležijo zavarovalnice, raste iz leta v leto po eksponencijalni krivulji (Slika 1). Škode se ne povečujejo zaradi direktnih udarov strele. Te celo upadajo. Rastejo škode v radijusu do 1,5 km od udarca strele in škode, ki jih povzročajo prenapetosti iz energetske mreže pri vklapljanju in izklapljanju večjih porabnikov (točkovnih aparatov, peči, zbiralk, velikih motorjev, celo fluorecentnih svetilk itd). Na sliki 2 so prikazani vzroki prenapetosti pri atmosferskih praznit-vah. Znaten je tudi vpliv elektrovleke in bližine električnih central, da ne govorimo o vplivih atomske eksplozije. Na eno direktno škodo zaradi udarca strele prihaja od 400 do 800 indirektno povzročenih škod, kjer tokovne špice ne presegajo 10 kA impulz standardne oblike, 28,7% 17% 8,5% 1984 1985 1986 1987 1989 Slika 1: Porast odškodninskih stroškov zaradi prenapetostnih vzrokov v delu vseh škod na elektronskih napravah. 246 V. Murko: Zaščita proti streli in prenapetostim Informacije MIDEM, 22(1992)4, str. 245-253 Slika 2: Vzroki prenapetosti pri atmosferskih praznitvah 1- Direktni bližnji udar, 1a-Padec napetosti na ozemijitvenem uporu, 1b-lnducirano polje med energijsko in informacijsko mrežo (di/dt)max 2- Oddaljeni udar, 2a-Udarec v sredino proste linije, 2b-Oblak - oblak, 2c-Polje kanalne strele Za preverjanje vzdržljivosti zaščite proti streli obstoja niz standardiziranih impulzov, s katerimi improviziramo strelo in prenapetosti v laboratoriju. Najbolj pomembna sta dva tokovna impulza, 100 kA, ki izzveni v 350 mikrosekundah in impulz 8/20, kjer je vzpon 8 mikrose-kund in padec na polovično vrednost v 20 mikrosekundah (Slika 3). t — (ms) Slika 3: Primerjava testnega tokovnega impulza za direktni udarec strele in sekundarni udarec toka strele po DIN 48810 Tabela 1: Odvisnost zaščitnih razredov od jakosti strele ZAŠČITNI RAZRED PARAMETER I II III -IV i (kA) 200 150 100 W/R (MJ/Q) 10 5,6 2,5 Qimpulzni (C) 100 75 50 Qdolgotrajni (C) 200 150 100 I - tok, W - energija, R - upornost, Q - naboj Iz predhodnega je razvidno, da za obrambo pred največjimi strelami, ki so tudi do 200 kA,zadostuje na vhodu v zgradbo zaščitna naprava, ki bo prenesla 100 kA udare strele , saj 50 % toka odvede strelovod. Ostalih 50 % se prerazporedi po raznih kovinskih zankah in ceveh tako, da v povprečno informacijsko verigo pridejo motnje (standardni impulz 8/20) do 10 kA . Stara regulativa v Sloveniji s področja elementov strelo-vodnih naprav je še iz časov SFRJ in izpred 20 let in več. Napetostni preiskusni impulzi zavise od namena ščitenih naprav, vrste naprav in njihove uporabe. Šele hitri dinamični impulzi iz dragih napetostnih in tokovnih impulznih generatorjev in meritve z zelo hitrimi spominskimi osciloskopi, dajejo praktične vrednosti preizkusov. Ker pa so udarci strele, po jakosti toka, naboju in moči različni se po njih ravnajo tudi zaščitni razredi. Da bi se pravilno dimenzioniralo zaščitne mere za stroje in naprave, je potrebno poznati, kako se porazdelijo tokovi strele v stavbi. PREDPISI: tehniški predpisi za strelovode (Ur.list SFRJ št. 13 /68)tehniški predpisi za zaščito elektroenergetskih postrojev pred prenapetostjo Ur.list SFRJ št.7/71). Novo prenapetostno regulativo, ki jo je za ves svet sprejel IEC s standardom 1024-1 iz 03. 1990, bo treba pri nas še uveljaviti prek "Tehničnega odbora za strelo-vodno zaščito" pri Uradu za standardizacijo in meroslovje, katerega tehnični sekretar je sedaj g. Božidar Vilar, dipl. ing. V novih smernicah se poudarjajo principi enotnega koncepta zunanje in notranje zaščite pred strelo. V zuna- 247 Informacije Ml DEM, 22(1992)4, str. 245-253 V. Murko: Zaščita proti streli in prenapetostim njega sodi strelovodna naprava in oklapljanje zgradbe in prostorov ter ekvipotencijalna strelovodna izravnava za vse kovinske instalacije. V notranjo zaščito sodijo naprave, moduli in elementi za prenapetostno zaščito. Notranja zaščita se deli na zaščito energetske in zaščito informacijsko tehnične mreže. Ker po ohmovem zakonu nastajajo pri udaru 50 kA strele, ki bi se v celoti odvedla v strelovodni napravi na uporu vsega 1 Ohm že prenapetosti 50.000 V, je bolje, da obravnavamo preostali del sistema v okvirih obvezne prenapetostne izenačitve na ekvipotencijalni zbiralki. Zunanja strelovodna zaščita CCITT priporočila predlagajo za stavbe, v katerih so telefonske centrale, da vsako centralo vežemo na lokalno ekvipotencijalno zbiralko, da vsako nadstropje pripravimo kot ekvipotencijalno ploskev z ustrezno povezavo armaturne mreže in nato vse te ekvipotencijale vežemo v skupne točke ter te šele v ozemljimo. CEI se zadovolji na vsakih 20 m višine ali vsako 4. nadstropje. V zunanji lovilni strelovodni mreži so se lovilne zanke zmanjšale iz 20 m za zelo zahtevne tehnične objekte z množično elektroniko na 5 m. Pri preverjanju ali smo zajeli vse kritične točke stavbe z lovilnimi drogovi ali mrežo, se uporablja preiskus s krogelno strelo. Namišljena krogla se ne sme nikjer dotakniti stavbe, le Slika 4: Porazdelitev toka strele pri zunanji strelovodni zaščiti Popolna zaščita terja čiščeno energetsko mrežo s strani elektrodistribucije, čiščeno mrežo s strani telekomunikacijskih podjetij in lastne notranje in zunanje ukrepe prenapetostne zaščite. Stavbe, ki jih ščitimo, razdelimo po principu stopnje zaščite glede na naprave, ki so v njih na zaščitne razrede strele. Tovarniške hale razen, če so v njih elektronsko krmiljene naprave, spadajo v zaščitni razred III. s krogelno strelo preiskusa polmera 45 m. Računski center spada v zaščitni razred I. s preiskusno strelno kroglo polmera 20 m. Lovilne naprave na kaminu in na strehah ščitijo pred direktnimi udari strele pod zaščitnimi koti cca 45 stopinj tudi objekte pod njimi. Zaščito pred strelo in prenapetostmi je potrebno izvajati postopno v kaskadah, ki zmanjšujejo vplive iz zunanjega okolja. Zunanje in notranje ukrepe prikazujemo na sliki 7. Zunanje okolje zaznamuje zaščitna cona 0. V prvi zaščitni coni, ki je že enkrat oklopljena z medseboj povezano gradbeno armaturo s klemami, so še dovoljeni izpadi elektronskih naprav, ki so manj pomembne. V drugi zaščitni coni izpadi niso več dovoljeni. Zaščitna cona 2 predstavlja ponovno popolnoma oklopljen prostor v obliki Faradayeve kletke kot prva in prav tako koristi naravne gradbene materiale. V tej coni so centralni računalniki, telefonske centrale, intenzivna nega bolnikov in operacijske dvorane ali centralni nadzorni in krmilni sistemi. Tudi te elektronske naprave imajo svoj zaščitni oklop ter elemente prenapetostne zaščite in s tem tvorijo v sebi zaščitno cono 3. Sistem ekvipotencijalnih izenačitev Sistem ekvipotencijalne izenačitve energetskega dela in informacijskega dela na lokalni prenapetostni ekvipotencijalni zbiralki ter vezava vseh kovinskih zank nanj, je bistven v vseh novejših konceptih zaščit. V tako nastali sistem proti elektromagnetnim motnjam treh kaskad v treh Faradayevih kletkah tečejo tokovi in 248 V. Murko: Zaščita proti streli in prenapetostim Informacije MIDEM, 22(1992)4, str. 245-253 r = 45 m (SK lil) BSZ 0 Slika 6: Zaščitne cone pred strelo po zaščitnih razredih BSZ - zaščitna cona, SK - zaščitni modul lovilna naprava^ ZAŠČITNA CONA 0 odvod - energetsko mrežo -oklop stavbe z armaturo ZAŠČITNA CONA vodniki _oklop ZAŠČITNA CONA 2 ZAŠČITNA CONA 3 t)-cf Lu u ^dodatno , reducirani LEMP, kovinski - oklop aparata obročno potencialna ozemljitev ZAŠČITNA CONA ¡oiorrr.ocijSKo mrež a ^železna armatura "temelj z ozemljitvijo ozemliitev odvodmk strele lokalna prenopetostno zaščita Slika 7: Zaščitne cone, oklapljanje in ekvipotencijali na spojih 249 Informacije Ml DEM, 22(1992)4, str. 245-253 V. Murko: Zaščita proti streli in prenapetostim DSM LI r~." -i..... LX Protektor I— -------------T1 Slika 8: Prenapetostne zaščitne enote za terminale, ki so vezani na napajalno in informacijsko tehnično mrežo ter imajo lokalno ekvipotencialno zbiraiko napetosti iz energetske in informacijske mreže. Običajne delovne nivoje moramo dovoliti. Na odprtinah, prehodih iz ene cone v drugo pa je treba postaviti previsokim napetostim in tokovom zaporo, da preprečijo vdor k našim občutljivim napravam. Elementi prenapetostnih zaščit Zapore predstavljajo prenapetostne naprave in moduli, ki so večinoma grajene iz aktivnih elementov kot so iskrišče, plinski odvodnik, varistor, hitrediode infiltri. Ker noben od teh elementov ni idealen, so se v praksi uveljavile kombinacije, ki izkoriščajo in kombinirajo pozitivne lastnosti posameznih podsestavov in odpravljajo slabosti. leii.ii'iiliistnt' ^ ; ' i ! :" i Iv ■ 'K OMO/Sf i'.,'' 664} ■ : : ¡,U(>'.-tOS!m.- I ' : t f !-. ¡-V rm/mn kWh I—s- Slika 9: Možne rešitve prenapetostnih zaščitnih kaskad na energetski mreži in kategorije prenapetostne trdnosti Slika 10 : Paket prenapetosti ob zapiranju iočnika ,do 3000 V- + Stanje zunanjih zaščit v Sloveniji Zakonodaja za zunanjo zaščito proti streli (lovilne naprave, oklopi, ozemljila, potencialne izenačitve ....) obravnava mednarodni standard CEI-IEC 1024-1/1990. Pri nas še ni dokončno sprejet. Pomagamo si lahko z nemškimi standardi DIN VDE 0010. Naš tehnični predpis za strelovode je star 24 let, vendar se ne izvaja dosledno. Običajno nič od navedenega pri nas ni prisotno, kar predstavlja za proizvajalca naprav prenapetostnih zaščit v Sloveniji in manj osveščenih deželah še dotatni tehnično tehnološki izziv. Notranje zaščite pred strelo in prenapetostmi, energetski del Cilj aktivne notranje zaščite je, da prenapetostni nivo kaskadno spravimo pod določen nivo, ki ga končna naprava, ki jo ščitimo, zdrži. Na energetski mreži zahtevajo smernice IEC in predpisi VDE 0010 kategorije prenapetostne trdnosti na zunanji mreži 6000 V, na vgrajenih inštalacijah 4000 V, na fAKIOfi DUŠENJE 0DK1OPA ODKIOPA dB I05 ■ NEOBČUTLJIVO to? - PODROČJE 10' - 10° - - 10-' - 10"7 - 1er3 - 10-« - 10~5 - OBČUTLJIVO PODROČJE 10"6 - ,0-7.. Ws (J) močnostni varistorji močnostne diode. ' tirisiorji plinski odvodniki močnostni tranzistorji močnostni: zener diode usmerniki male moči tranzistorji male moči zener diode male moči signalne diode usmerniki stikalne diode nizkosicnalni tranzistorji 1 visokofrekvenčni tranzistorji stikalni tranzistorji motnje Slika 11 : Energije uničenja elementov 250 V. Murko: Zaščita proti streli in prenapetostim Informacije MIDEM, 22(1992)4, str. 245-253 notranjih inštalacijah 2500 V in na napravah v prvi kaskadi od 380 V navzgor. Temu ustrezno morajo naprave prenapetostne zaščite na energetski napajalni mreži zaščititi pod navedenimi napetostnimi nivoji. V prvi kaskadi se ob vhod stavbe vgradi 100 kA zaščito, ki zniža nivo prenapetosti pod 5 kV, v razdelilno omarico nato sledi metaloksio.;:, varistorska zaščita s topfotnim varovalom s 5 do 10 kA zaščito in nivoji do 1,1 kV v boljši izvedbi ali 1,5 kV in v ifp?» klaskadi v zidni dozi ali vmesniku zaščita pod 1 kV in '¿,5 kA ali več. V ščiteni napravi sami je ob vhodu običajno že vgrajena zaščita, ki pa večinoma po preteku garancijske dobe enega leta odpove, ker je le minimalno dimenzionirana. Pri obravnavanju prenapetostnih vplivov ne smemo pozabiti motenj iz energetske mreže, ter naprav, ki v njej delujejo. Delovanje prenapetostnih zaščit sloni na hitrih preklopih prenapetostnih elementov, ki so vanje vgrajeni. Ti iz stanja nekaj 100 milijonov Ohmov v trenutku mejne prenapetosti preklopijo svojo večinoma kristalno strukturo ali ionizirajo prostor med elektrodami v stanje prevodnosti z uporom nekaj mili ohmov. Ker so vezani paralelno proti ozemljilu, v trenutku odvedejo udarce prenapetosti in strele pred ščiteno kaskado ali napravo proti potencijalni izenačitvi. Ves sistem lahko napetostno zaplava na zelo visoke nivoje "plavajoče zemlje". Pri tem morata biti energetska in informacijska stran vhodnih vodnikov povezana preko letvice zbiraike potenci-jalne izenačitve tako, da razlike napetosti na vhodu elektronskih ščitenih naprav določajo izbrane naprave prenapetostne zaščite. Zaščite na področju telekomunikacij, informatike, krmilnih in merilnih naprav V področju šibkega toka se je v zadnjih 20 letih dogajala izredna razvojna dejavnost. Število stikal odnosno vgrajenih tranzistorjev v integriranih krogih je raslo eksponencijalno. S tem so se manjšale varnostne razdalje med vodniki v integriranem čipu in prenapetostna trdnost čipa. Prenapetostne trdnosti so padle pri CMOS integriranih vezjih tudi pod 6 V. Ploščati rele, ki smo ga v telefoniji ščitili s plinskim odvodnikom, je imel prenape-tostno energetsko trdnost nekaj Joulov, medtem ko je prenapetostna energijska trdnost CMOS vezja, ki ga funkcijsko nadomešča, milijonkrat nižja. Prav zaradi številnih zahtev po različnih napetostnih nivojih zaščite, različnih frekvencah prenosa, dopustnih dušenjih in zelo široki paleti različnih priključkov, je potrebno skrbno izbrati prenapetostne zaščitne module za zaščito informacijskih in telekomunikacijskih naprav. Moduli zaščite se pojavljajo kot vmesniki v energetski mreži, tehnični informacijski mreži in v kombinaciji. Vgra- jeni sta obe zaščiti ter še notranja ekvipotencijalna zbir-alka, ki omogoča lokalno plavajočo zemljo. Prav tako nastopajo v kaskadah od mreže proti napravam, ki jih ščitimo, grobe in kompleksne prenapetostne zaščite. Zaščite se stopenjsko vgrade v zunanji kabelski mreži s prenapetostnimi odvodniki in kombinacijami ob vhodu stavb, slede kompleksne grobe in fine prenapetostne zaščite pred samo ščiteno napravo. Za primer dajemo dinamične odzive na zaščitah s samim plinskim odvodnikom - slika 12 in kompleksno zaščito na sliki 13. Ker je plinski odvodnik za hitre vzpone strele prepočasen, se uporablja v modulih prenapetostne zaščite v telefoniji kompleksna groba in fina zaščita po DIN VDE 0845 in DIN 0800, v katerih so vgrajeni še LC filtri in hitri zaščitni aktivni elementi, npr. metaloksidnimi varistorji. Na sliki 12 se vidi veliko energijo pod impulzom, ki je dosegel prenapetostno špico nad 900 V (na sliki je le del do 406 V). Sistem je ščiten le s plinskim odvodnikom. Na sliki 13 je odziv na isti hitri impulz 0,3 /50 sek 2 kV, kjer je prenapetost bila zrezana na vsega 226 V. 50.0 V/div 200 V 2.00 /¿s/div -2.000 /j.s Slika 12: Dinamični odziv plinskega odvodnika 230 V na napetostni impulz 2 kV, časovne oblike 0.3/50 mikrosekunde 250 V/div 0.00 V 100 ns/div -200.0 ns Slika 13: Odziv kompleksne zaščite tipa LPA na 2 kV prenapetostni impulz 0,3/50 mikrosekund 251 Informacije Ml DEM, 22(1992)4, str. 245-253 V. Murko: Zaščita proti streli in prenapetostim stavba računalniški prostor povezovalni vod z priključki V24/RS 232C informacijsko tehnična GROBA ZAŠČITA FINA ZAŠČITA prenapetostni odvod niki ! ZAŠČITNA CONA 2 prenapetostni odvodnik odvodnik strele i----------1 , , i----------1 energetska tehnična mreža Za strelo - ZAŠČITNA CONA 0 Slika 14: Zaščita proti streli in prenapetostim za računalniške postroje z nesimetričnim priključkom (V24/RS232C) BREZ OKLOPA PROTI STREU S STRELOVOONO NAPRAVO APARAT IX NA ENERGETSKI MREŽI APARAT NA ENERGETSKI URE2I IN INFORMACIJSKI MREZl Slika 15: Primer zaščite računalniških naprav Pri vrednotenju moramo upoštevati, da je časovna skala na sliki 13 20 krat daljša in s tem škodljiva energija ustrezno manjša. Tudi pri prenapetostih velja kot pri boksu. Elektronika se lahko zruši pri malih večkratnih udarcih ali pa pri enem močnem udaru. Zato pri zaščitah nominalne vrednosti podajamo impulzni preiskusni udarec, ki ga zaščita zdrži vsaj 10 krat. V primerjavi s plinskim enojnim odvodnikom, ki predstavlja eno enoto zaščite, ima LPA modul vgrajenih 11 enot zaščit. LPA (lightning protection assembly) je posebej prirejen za pogoje zahtevnega poštnega omrežja ter se odlično obnese v računalniških mrežah, seveda v verzijah za katere je prilagojen. Zaključek Na področju prenapetostnih zaščit je izredno mnogo problematike. V tem članku je prikazan, na delno za- 252 V. Murko: Zaščita proti streli in prenapetostim Informacije MIDEM, 22(1992)4, str. 245-253 ključen način, pristop do splošnih osnov zaščite pred strelo in prenapetostim. Namenoma smo se izogibali formulam, teoriji nastanka strele in statične napetosti, problematiki energetske mreže do stavb in specifičnim prenapetostnim problemom kot so na primer tisti na železnici, v predoru ali v atomski centrali... Slika 15 prikazuje primer prenapetostne zaščite računalniških naprav. V naslednjem članku bomo prikazali posamezne konkretne aplikacije. Primeri bodo obravnavali reševanje prenapetostne problematike pri TNTaparatih ali v kabelskih omrežjih satelitske televizije. Dogaja se, da ena strela povzroči okvaro cele mreže ojačevalnikov ali poškodbe TV aparatov v isti mreži. Literatura: Babuder Maks: Nova organiziranost slovenske standardizacije, Kolokvij o atmosferkih razelektritvah, Ljubljana 1992 Pungerle Jože: Ogroženost naprav in kabelskih omrežij, Kolokvij o atmosferskih razelektritvah, Ljubljana 1992 Ščuka Viktor: Prvi mednarodni standard za zaščito pred strelo, Kolokvij o atmosferskih razelektritvah, Ljubljana 1992 Žlahtič Franc: Ozemljitvene naprave - ozemljila, Kolokvij o atmosferskih razelektritvah, Ljubljana 1992 Žitnik Boris: Primerjava obstoječih določil in novega standarda IEC, Kolokvij o atmosferskih razelektritvah, Ljubljana 1992 Mueller Peter: Blitz Planer Nuerenberg 1989 Hasse Peter: Ueberspannungshutz, Munchen 1990 Hasse Peter: Blitzschutz und uberspanungschutz, Dehn & Sôhne, Normorht 1990 Besset Jacques: Les surtensions dans les télécommunications, Valence 1987 Saiet Bologna: La protezione contro la fulmine e sovratensioni 1991 Murko Vladimir: Overvoltage protection in the PTT networks-izvlečki iz predavanja v Pragi 1991 Predpisi CEI.CCITT, CCIR, EXTENDED DIN, VDE in JUS s področja prenapetostnih zaščit in strelovodne zaščite mag. Vladimir Murko, dipl. ing. ISKRA Zaščite Stegne 35 61000 Ljubljana Prispelo: 24.10.92 Sprejeto: 23.11.92 253 Informacije MIDEM 22(1992)4, Ljubljana UDK 621,3:(53+54+621+66), ISSN0352-9045 ÂES STUDIES OF ACTIVE INTRACHANNEL SURFACE IN MICROCHANNEL PLATES B. Praček and M. Kern Keywords: image tubes, microchannel plates, auger electron spectroscopy, depth profiling, glassy layers, ionic transport, ageing, active channels, active surfaces, chemical structure Abstract: The chemical composition of internal active glassy layers of the channels is responsible for performance of the microchannel plates (MCP). A detailed account will be given of the performed work,using Auger electron spectroscopy (AES). To know the essential differences in the elemental distribution of the glassy layers inside the channels of the fresh and aged MCP, the depth profiling through about 60 nm thick channel wall was applied. This method gives the possibility to establish various glass constituents and to follow their ionic transport phenomena as a result of the ageing process. AES študija aktivne površine znotraj kanalov pri mikrokanalnih ploščicah Ključne besede: cevi slikovne, MCP ploščice mikrokanalne, AES spektroskopija, analiza profilna, plasti steklene, transport ionski, staranje, kanali aktivni, površine aktivne, sestava kemijska Povzetek: Delovanje mikrokanalnih ploščic (MKP) je odvisno od kemijske sestave aktivnih notranjih steklenih plasti kanalov. V tem delu poročamo o rezultatih preiskave površinskih plasti znotraj kanalov s spektroskopijo Augerjevih elektronov (AES). Za določanje bistvenih razlik med svežimi in staranimi plastmi znotraj kanalov je bila narejena profilna anaiiza skozi okoli 60 nm debelih vrhnjih plasti pred staranjem in po njem. Metodaomogoča določanje različnih elementov v steklu in tudi zasledovanje pojava ionskega transporta, ki nastaja pri procesu staranja. Introduction The microchannel plates (MCP) are the principal amplification elements in image intensifier tubes. These compact, low noise devices consist of parallel arrays of millions of independent single channel electron multipliers, made of a special type of glass.The ability of the MCP to detect and amplify high input signal levels is limited by saturation effects. Saturation effect are normally observed as a reduction in gain and in photon counting devices as a broadening of the pulse height distribution. Figure 1 illustrates a typical channel wall cross section. In operation primary events striking the channel wall at the input side produce secondary emission. Influenced by the electric field within the channel, a cascade of electron multiplication occurs. Replenishment electrons are derived from the conductive layer. At high input signal levels severe charge depletion occurs at the channel output side rendering the channel useless until the charge is replenished. Microscopically, as a sizable cascade develops toward the output end of an activated microchannel, secondary electrons lost from the superficial ( = 10 nm) silica rich emitting layer on the microchannel wall leave behind a positive charge (holes), which must be neutralized before another cascade can be generated. This recombination process uses electrons from the bias current flowing along the underlying semiconducting layer (= 100-1000 nm thick), requiring tens of milliseconds or more to replenish pulse-counting charge levels of 105 - 106 e" in single standard resistance MCPs. Normally characterized by a decrease in channel gain, the ageing process is necessary to ensure stable operation and minimum outgassing. The reduction in gain following the electron bombardment degassing process known as scrubbing is believed to result from a decrease in the secondary electron yield of the material 1/, 2/. In this paper, the results of AES depth profiling through active glassy layers of the channel made on fresh and aged MCP are reported. This method gives the possibility to define key constituents of the channel walls and an attempt was made to correlate the elemental distribution of the active glassy layers and ionic transport phenomena during the ageing process. Experimental Two VARIAN microchannel plates were investigated. The first was examined before and the second after ageing (electron scrubbing) in the image tube. The samples of MCP were broken along microchannels and separately implanted into the pure indium substrate. The samples were analyzed in the channels by Scanning 254 B. Praček, M. Kern: AES studies of active interachannel Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 254-256 surface in microchannel plates_ Reduced Layer 50 to 300nm Primary Event Surface 1.0 - 1.5nm Thick Secondary e Electrons Silica — rich Emitting Layer 20nm 150—300nm Conducting Layejr Buffer Layer Fig. 1 : MicroChannel wall cross - section Auger microprobe (Physical Electronics Ind., SAM 545 A). A static primary electron beam 5 keV energy, 0.5 |aA beam current and about 10 |am diameter was used. The electron beam incidence angle with respect to normal to the average surface plane was 30°. The samples were ion sputtered with two symmetrically inclined beams of 1 keV Ar+ ions, rastered on the surface area larger than 5x5 mm at an incidence angle of 47°. The sputter rate of about 3.0 nm/min was determined on standard multilayer Cr/Ni thin film structure 3/. In the depth profiles the peak - to - peak intensities of the corresponding Auger transitions are normalized to 100 units. Results and discussion Depth profiles of the elemental composition of both investigated active layers are similar and reveal the presence of glass constituent elements: Si, O, K, Pb, Ba and C. The active glassy of the channels layers were examined to the depth about 60 nm. The depth distribu- tion of constituents of the unaged active surface inside the channel is shown in Fig.2. The surface is composed of Si, O, K and Pb. The quantity of C on the surface presents a relatively low contamination, and its concentration decreases quickly to negligible amounts. The Pb concentration is very high on the surface, while in the layer about 10 nm under the surface the Pb concentration is considerably reduced. In the same depth the increase of Si and O was observed. The significantly reduced Pb amount in the mentioned region is caused during the final stages of chemical processing in manufacturing technology. Pb is leached off from a thin layer under the surface. Deliberately and consequently this layer is enriched with Si and O. In the near surface region a sudden increase of K concentration was observed. On the surface and beneath the mentioned region the K concentration is almost the same as in the bulk material. The presence of Ba was observed in the depth of about 35 nm beneath the surface, and its concentration increases slowly in the bulk material. The distribution of the present elements versus sputter depth of the exposed sample (Fig.3) shows that on the surface the K concentration is rather increased, while the Pb concentration is significantly reduced, and C contamination 255 Informacije MIDEM 22(1992)4, str. 254-256 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Sputter time Imln] Fig. 2: AES sputter depth profile of the active surface of the channel before ageing of MCP. B. Praček, M. Kern: AES studies of active interachannel _surface in microchannel plates 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Sputter time [mini Fig. 3: AES sputter depth profile of the active surface of the channel after ageing of MCP. seems to be higher in comparison to the unexposed sample. The thin layer beneath the surface of the aged sample is enriched with Pb. The discovered increase is probably due to a ionic diffusion process of Pb. Conclusion Fresh and aged microchannel plates (MCP) were investigated by AES. We found out that probably ionic transport on the active glassy surface and silica rich emmiting layer changed the elemental distribution of these layers during the ageing process. The comparison of AES depth profiles shows a great increase in content of K and a minor in that of Si and O on the channel surface of the aged MCP. Pb ions replenished empty places left by K, Si and O in the silica rich emmiting layer. Afterthe ageing process a small increase in carbon contamination of the channel surface was observed. References 1/W. B. Feller, in: Electron Image Tubes and Image Intensifiers, Vol. 1243, Ed. I. P. Csorba (SPIE Proceedings, Santa Clara, 1990) p. 149. 2/ B. N. Laprade, S. T. Reinhart and M. Wheeler in: Electron Image Tubes and Image Intensifiers, Vol. 1243, Ed. I. P. Csorba (SPIE Proceedings, Santa Clara, 1990) p. 162. 3/A. Zalar, Surf. Interface Anal., 9 (1986) 41. B. Praček, dipl. ing. M. Kern, dipl. ing. Inštitut za elektroniko in vakuumsko tehniko Teslova 30, 61000 Ljubljana, Slovenia Prispelo: 18.11.92 Sprejeto: 02.12.92 256 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana PRIKAZI DOGODKOV, DEJAVNOSTI ČLANOV MIDEM iN DRUGIH INSTITUCIJ STANJE IN NAČRTI SLOVENSKEGA POLPREVODNIŠTVA Člani uredniškega odbora časopisa " Informacije MIDEM " smo se odločili pripraviti pregled stanja in načrtov slovenskega polprevodništva dobra tri leta po zaprtju Iskrine MIKROELEKTRONIKE in seriji stečajev HIGH TECH tovarn. Hoteli smo ugotoviti, ali je stanje še vedno tako črno in brezperspektivno, ali pa se že mogoče nazirajo boljši časi. Zaprosili smo direktorje firm in vodje laboratorijev, ki se ukvarjajo s polprevodništvom in mikroelektroniko, da nam v nekaj besedah opišejo stanje in načrte svoje organizacije. Objavljamo vse prispevke, ki so prispeli v uredništvo do 05.12.1992 v nespremenjeni obliki. Laboratorij za mikroelektroniko na Fakulteti za elektrotehniko in računalništvo Laboratorij za mikroelektroniko s štiridesetimi visoko usposobljenimi raziskovalci usmerja svoje aktivnosti v raziskave, razvoj in poučevanje na področju monolitnih integriranih vezij. Pri tem so posebej poudarjene aktivnosti na področju submikronskih procesnih tehnologij BICMOS, na zasnovi kompleksnih elektronskih sistemov in na razvoju načrtovalskih metodologij za načrtovanje kombiniranih analogno digitalnih integriranih vezij. Med uspešne zaključene projekte v zadnjem času sodijo vezja za telefonski aparat nove generacije, vezja za avtomobilsko elektroniko, vezja s "pametnimi senzorji", knjižnica analognih celic, programska oprema za avtomatsko sintezo in analizo ter generacijo geometrije operacijskih ojačevalnikov in različnih filtrov in nekateri procesni koraki za submikronsko tehnologijo BICMOS. Slika I: Laboratorij za suho"jedkanje Iz izkaznice Laboratorija lahko razberemo, da v njem deluje 13 doktorjev znanosti in 11 magistrov različnih profilov, od fizikov, kemikov metalurgov do elektrotehnikov. V zadnjih nekaj letih so objavili prek dvesto prispevkov v domači in tuji periodiki. Nekateri med njimi so vzbudili širšo mednarodno pozornost. Na novo zgrajeni laboratorij ima prek 400 m2 čistih prostorov razreda 10. Detajl iz območja za "suho" jedkanje prikazuje slika 1. Oprema navzlic počasni gradnji zaradi omejenih financ še vedno predstavlja dokaj moderno rešitev, saj ima n.pr. laboratorij v bogatem stanfordskem Centru za in- Slika 2. Del načrtovanega laboratorija LMFER 257 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana tegrirane sisteme povečini enake naprave. Slika 2 pa prikazuje del načrtovalskega laboratorija. Laboratorij je aktiven tudi na pedagoškem področju, saj v njem potekajo vaje, diplomska in magistrska dela iz rednega fakultetnega programa. Stalno v njem gostimo tudi po več raziskovalcev iz drugih inštitucij in industrije. Potencialni vpliv laboratorija na slovensko okolje vidimo predvsem v naslednjem: □ Vzdrževanje pilotskega pogona v mikronski in sub-mikronski tehnologiji BICMOS omogoča hitro in učinkovito verifikacijo sistemske in elektronske zasnove vezja ASIC. □ Omogoča Ministrstvu za znanost in tehnologijo spodbujanje prestrukturiranja slovenske elektronske industrije po utečenem evropskem vzorcu, kjer vlade participirajo pri vsaki uspešni realizaciji elektronskega sistema z vezjem po lastni zasnovi pri stroških s petdesetodstotno dotacijo. □ Je osnova za sodobno izobraževanje na področju elektronike. V razvitejših deželah vsak študent na podiplomskem študiju realizira najmanj eno vezje po lastni zasnovi. □ Omogoča kvalitetnejši razvoj načrtovalske metodologije. □ Predstavlja kompletno ponudbo od zasnove vezja do delujočih prototipov, ki so optimizirani za ceneno velikoserijsko proizvodnjo. Ta faza razvoja elektronskega sistema namreč predstavlja konkurenčno prednost m potrebno zaščito industrijske lastnine za domačo industrijo. Načrtovalska znanja, ki so potrebna za nastanek integriranega vezja kot direktnega materialnega rezultata tretje tehnološke revolucije lahko uspešno gojimo le v sredini, ki poleg sistemskih znanj obvlada tudi zapletene tehnološke korake za realizacijo teh vezij. Laboratoriju je nekako uspelo, da je dokaj posrečeno iskal ravnotežje med vsemi potrebnimi aktivnostmi in finančnimi možnostmi. Želja laboratorija kot tudi industrije, s katero je povezan je, da taka možnost živi tudi v bodoče. Lojze Trontelj UNIVERZA V LJUBLJANI Fakulteta za elektrotehniko in računalništvo Laboratorij za elektronske elemente I. NASLOV: Laboratorij za Elektronske elemente Fakulteta za elektrotehniko in računalništvo Univerza v Ljubljani 61000 Ljubljana, SLOVENIJA Tel.: (061) 265 161: FAX: (061) 264 990 Email: joe @ ninurta.fer.yu (Jože Furlan) slavko.amon @ ninurta.fer.yu (Slavko Amon) II. ČLANI: prof. dr. Jože Furlan, prof. dr. Slavko Amon, doc. dr. Franc Smole, Danilo Vrtačnik dipl.ing., Drago Resnik dipl.ing., mag. Dejan Križaj, mag. Ivan Skubic, Elvis Bassanese dipl.ing., Saša Sokolič dipl.ing., Uroš Aljančič dipl.ing., Pavle Popovič dipl.ing., Marko Topič dipl.ing., Žurga Marijan teh., Matjaž Cvarteh. 11!. AKTIVNOSTI: A: Modeliranje polprevodniških struktur in fizika polprevodnikov 1.) 1D modeliranje stacionarnih razmer v poljubnih polprevodniških strukturah z upoštevanjem oženja prepovedanega pasu, Augerjeve rekombinacije, plazovite ionizacije (S.Amon) 2.) 1D tranzientna analiza - razširitev programa za modeliranje 1D stacionarnih razmer (V.Gradišnik, S.Amon) 3.) modeliranje polprevodnikov(D Križaj, S.Amon) — numerične metode — modeliranje zaključitvenih struktur visokonapetostnih elementov (fleld plate, guard ring,...) 4.) modeliranje posebnih polprevodniških efektov(S.Sokolič, S.Amon) — modeliranje močno dopiranih polprevodniških struktur 258 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana — numerične metode 5.) I-V.C-V modeliranje, izračun DOS v nizko prevodnih polprevodnikih materialih s pastmi(I.Skubic, J.Furlan) 6.) Analiza prehodnega pojava v amorfnih polprevodnikih (J.Furlan. -;,8assanese) — svetlobno vzbujale z velikimi signali — svetlobno vzbujan, malimi signali 7.) zunanje in notranje rji a:Si:H sončnih celic (F.Smole, J.Furlan, P.Popova . -i.Topič) - efekti porazdelitve gost-, ¡j znotraj mobilnostne reže, p-i, i-n prehodi, hcterostr/lure, kakovost površine, ... - numerično in analitično o vrednote;,?e notranjih in zunanjih električnih lastnosti a:Si:H sončnih celic 8.) kvazi 3D modeliranje sončnih celic (S.Sokolič, D. Križaj) - izdelava simulacijskega paketa SIMCELL - analiza monokristalnih in amorfnih sončnih celic in sorodnih elementov — raziskovanje lateralnih efektov 9.) paralelno vezane tandemske a-Si sončne celice (J.Furlan, P.Popovi,č F.Smole) B: POLPREVODNIŠKE TEHNOLOGIJE 1.) difuzija iz trdih izvorov in uporaba le-teh za različne difuzijske profile pri nižjih temperaturah (D.Resnik, D.Vrtačnik) 2.) BRL plast in njen vpliv na električne lastnosti pn spojev (D.Vrtačnik, D.Resnik) 3.) dvojno difundirane plasti na n-n+ epi substratu (p+nn-n+) (D.Vrtačnik, U.Aljančič, D.Resnik, S.Amon) 4.) zmanjšanje izgubnega toka v plitkih pn spojih zaradi zmanjšanja OISF defektov (D.Resnik, U.Aljančič, D.Vrtačnik) 5.) tehnike jedkanja silicija v orientaciji (100)(D.Resnik, D.Vrtačnik) 6.) depozicija a-Si:H plasti in p-i-n strukture (F.Smole) 7.) Izdelani elementi: - Si sončne celice - pianarni močnostni bipolarni transistor - Zenerjeve diode s tehnologijo dvojne difuzije - senzor tlaka - p-i-n a-Si:H sončne celice - Sifotosenzor G: MERITVE ELEKTRIČNIH PARAMETROV POLPREVODNIŠKIH ELEMENTOV 1.) C-V meritve (I.Skubic) - fiksni naboj, mobilni naboj, dopiranje substrata - gostota površinskih stanj 2.) C-t meritve (I.Skubic) - Zerbst metoda za določitev življenske dobe prostih nosilcev naboja - DLTS metoda za merjenje gostote globokih stanj v polprevodnikih 3.) DC meritve parametrov polprevodniških elementov (I.Skubic,U.Aljančič) 4.) določanje gostote stanj v a-Si:H s pomočjo SCLC meritev (I.Skubic, J.Furlan) 5.) določanje gostote stanj v a-Si:H s pomočjo meritev časovnih odzivov na male svetlobne signale okoli stacionarnega stanja (J.Furlan, E.Bassanese) 6.) določanje gostote stanj va-Si:H iz časovnega odziva po izklopu stacionarne osvetlitve (E.Bassanese, J.Furlan) 7.) meritve spektralnega odziva, radiometrične me-ritve(I.Skubic, J.Furlan) IV. OPREMA A: MODELIRANJE POLPREVODNIKOV & FIZIKA POLPREVODNIKOV 1. MODELIRANJE PROCESNIH KORAKOV - TMA SUPREM ill: 1D simulator polprevodniških procesov 2. MODELIRANJE ELEKTRIČNIH LASTNOSTI POLPREVODNIŠKIH ELEMENTOV - BAMBI 2.0: Basic analyzer of MOS and bipolar devices, Technische Universität Wien. - MG3: 2D program za simulacijo reverzno polarizir-anih polprevodniških elementov, izdelan v LEE, še v razvoju. - ASPINM: Program za simulacijo a-Si:H p-i-n sončnih celic; izdelan v LEE. - SIMCELL: program za kvazi 3D simulacijo sončnih celic, izdelan v LEE, še v razvoju. - TMA MEDICI: program za 2D simulacijo polprevodniških struktur, Technology Modeling Associates Inc., Palo Alto, USA. 3. RAČUNALNIŠKA OPREMA - 6 osebnih računalnikov PC/AT 259 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana - 6 računalnikov PC 486 - 2 delovni postaji HP 720 - Novell mreža (LAN) - linija do univerzitetnega računalnika VAX 8550 - linija do fakultetnega računalnika HP SUPER MINI 835 B: POLPREVODNIŠKA TEHNOLOGIJA 1. ČISTI PROSTORI: Velikost čistih prostorov je 70m2, čistost je boljša od 1000 in v delovnih postajah boljša od 100. 2. Izdelava testnih mask. 3. FOTOLITOGRAFIJA: omogoča procesiranje v 5|am tehnologiji. 4. NIZKOTEMPERATURNO PROCESIRANJE: depo-zicija, difuzija, oksidacija. 5. Kemijska depozicija v parni fazi pri znižanem tlaku: LPCVD 6. METALIZACIJA: Naprševalnik s tremi tarčami, kemijsko postajo in pečjo za sintranje metala. 7. Kemijska depozicija a-Si z vzbujeno plazmo (PECVD). C. MERITVE ELEKTRIČNIH IN PROCESNIH PARAMETROV - merilnik plastne upornosti - meritve difuzijskih profilov primesi - parametrični analizator (HP 4145 B Semiconductor Parametric Analyzer) - precizijski LCR meter (HP 4284A Precision LCR meter) - pikoamper meter z vgrajenim enosmernim virom (HP 4140 B pA - meter, DC voltage source) - merilnik kapacitivnosti (HP 4280 A 1 MHz C - meter) in živosrebrna sonda (Mercury Probe Hg-401RL) - univerzalni digitalni instrument (HP 3457A Multimeter) - karakterograf (Tektronix Curve Tracer 577) - naprava za avtomatsko testiranje rezin (Wentworth AWP 1050 Automatic Wafer Prober) - IBM osebni računalnik z IEEE 488 kontrolno kartico (IBM PC with IEEE controller interface card) - sončni simulator (AM 1) - sistem za spektralno karak-terizacijo (200-1500nm) - elipsometer V. PLAN DEJAVNOSTI V LETU 1993 A: MONOKRISTALNI SILICIJ - piezoresistivni efekti v siliciju - analiza prebojnih lastnosti polprevodniških struktur - senzor tlaka - detektor ionizacije - Totosenzor - modeliranje polprevodniških struktur - študij polprevodniških tehnoloških procesov - polprevodniški zaščitni elementi B: AMORFNI SILICIJ - prehodni pojavi v a-Si - analitično modeliranje efektov v a-Si sončni celici - numerična analiza lastnosti a-Si sončnih celic - heterospojna a-Si sončna celica - paralelno spojene tandemske a-Si sončne celice -raziskave NIN struktur Slavko Amon 260 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana Fakulteta za elektroniko in računalništvo v Ljubljani Laboratorij za načrtovanje integriranih vezij Vodja: prof. dr. Baldomir Zaje, dipl. ing Sodelavci: Stanislav Gruden, dipl. ing. Roman Kužnar, dipl. ing. mag. Marijan Leban, dipl. ing. Andrej Žemva, dipl. ing. Osnovno delo v laboratoriju: V Laboratoriju za načrtovanje integriranih vezij se v zadnjem času ukvarjamo predvsem z načrtovanjem digitalnih in analognih integriranih vezij, študijem in razvojem algoritmov s področja načrtovanja integriranih vezij. Delo poteka na šestih delovnih postajah Sun in HP. Načrtovanje digitalnih integriranih vezij: Uporabljamo programsko orodje OASIS (Open Architecture Silicon Implementation Software). Trenutno delo poteka na načrtovanju krmilnih vezij, mikrokontrolne enote ter digitalnih filtrov. Študij in razvoj algoritmov za načrtovanje VLSI vezij: A. Sinteza digitalnih vezij Na področju sinteze digitalnih vezij smo v zadnjem letu razvili algoritem za minimizacijo logičnih funkcij. Algoritem je namenjen optimizaciji logične funkcije, ki je podana v PLA zapisu kot seznam vsebovalnikov. V procesu sinteze logičnega vezja je to osnovni zapis, na katerega se prevede na višjem nivoju podan opis vezja. Zapis funkcije pogojuje optimalnost realizacije funkcije v digitalnem vezju, zato pretvorimo prvotno obliko logične funkcije v funkcijsko ekvivalentno, vendar mini-malnejšo obliko glede števila vsebovalnikov (logičnih vrat) in števila vhodov v logična vrata, kar ima za posledico manjšo površino integriranega vezja. Izhod logične minimizacije je ponoven zapis funkcije v PLA obliki, ki je lahko uporabljen za realizacijo vezja v PLA tehnologiji ali za nadaljno sintezo s standardnimi celicami. Dobljena logična funkcija po minimizaciji ni samo optimalnejša glede števila vsebovalnikov, ampak je tudi glavna in neodvečna, kar pomeni, da je možno generirati vse testne vzorce za enojne napake v digitalnem vezju. Algoritem je bil realiziran v programskem jeziku C in je primeren za delovne postaje in osebne računalnike. Zaradi njegove enostavnosti in hitrosti je posebno primeren za manjše in srednje velike logične funkcije (8 do 16 vhodnih spremenljivk), za večje pa je slabši. Program omogoča ob vgrajeni minimizaciji za PLA vezja tudi izbiro minimizacije za PAL vezja (OR ravnina ni programabilna, ampak je fiksna) ali pa za poznejšo uporabo pri sintezi s standardnimi celicami. B. Testiranje vezij Na področju testiranja digitalnih vezij smo najprej razvili učinkovit algoritem za odkrivanje enojnih napak v kom-binacijskih vezjih. Učinkovitost izvajanja smo dosegli z upoštevanjem dinamičnih razmer v vezju. Algoritem v procesu generiranja testnih vzorcev gradi odločitveno drevo, kjer v vsakem vozlišču obstaja več možnih odločitev. Glavna naloga vsakega testnega algoritma je čimprejšnje odkritje morebitne napačne odločitve ter odpravljanje napačnih odločitev. V našem delu smo pokazali, da le hkratno upoštevanje statičnih in dinamičnih razmer v vezju daje zadovoljivo rešitev opisane naloge. Metodo smo razširili tudi na splošna sekvenčna vezja. Oba algoritma smo realizirali v programskem jeziku ter preiskusili na standardnih testnih vezjih. Trenutna aktivnost na področju testiranja je analiza napak v FPGA vezjih ter študij modela napak s katerim bo možno preveriti delovanje FPGA vezij ter vključitev modela v obstoječa programska orodja za testiranje vezij. C. Načrtovanje končne geometrije Na področju avtomatskega načrtovanja končne geometrije vezij smo se ukvarjali s študijem in razvojem algoritmov za avtomatsko generiranje geometrije vezij načrtovanih s standardnimi celicami. Razvita sta bila algoritma za avtomatsko razmeščanje in povezovanje standardnih celic. Implementacija algoritmov je prilagojena za programski paket Super Sceptre, ki je namenjen za načrtovanje integriranih vezij s standardnimi celicami. S spremljanjem trendov razvoja integriranih vezij smo naše raziskave preusmerili na zelo obetavno področje FPGA (Field Programmable Gâte Arrays) vezij. Razvili in implemetirali smo učinkovit algoritem za delitev obsežnih logičnih vezij na več manjših podvezij katere je mogoče realizirati s Xilinx FPGA vezji. Trenutne raziskave so posvečene študiju arhitekture FPGA vezij ter problemu povezljivosti in optimiranja časovnih razmer logičnega vezja realiziranega s FPGA vezjem. 261 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana D. Avtomatsko generiranje sheme Za osebni računalnik smo razvili program, ki na osnovi tekstovnega opisa digitalnega elektronskega vezja generira njegovo shemo, ki si jo lahko nato ogledamo na zaslonu, izpišemo na tiskalnik ali pa shranimo v datoteko. Ta datoteka ima tako obliko, da si lahko shemo pogledamo in jo tudi popravljamo s programskim paketom Super Sceptre na osebnem računalniku. Program zahteva na vhodu datoteko z opisom vezja, v kateri je opisano, katere celice vezje sestavljajo in kako so med seboj povezane. Opisi vseh celic vezja morajo biti zapisani v knjižnici. Opis za eno celico pove njeno grafično predstavitev in število ter razporeditev njenih priključkov. Program datoteko prebere in v pomnilnik shrani vse podatke. Nato razporedi vse celice vezja in pri tem poskuša najti tako razporeditev, da bo končna shema čim preglednejša. Celicam najprej priredi logični nivo, oz. jim določi oddaljenost od vhodov. Predvsem upošteva to, da celice, ki jih od vhoda loči manj vmesnih celic, postavi bliže vhodnim celicam. Razporejene celice nato poveže s čim krajšimi in preglednejšimi povezavami. Za povezovanje so potrebne povezave, ki povezujejo celice na različnih nivojih in povezave, ki povezujejo med seboj priključke celic na istem nivoju. Povezave pa je potrebno na nekaterih mestih tudi nalomiti, saj bi sicer prišlo do njihovega prekrivanja. Končni korak pa je še postavitev kontaktov na mesta, kjer je to potrebno, torej na stiku treh ali več povezav. Na koncu program še prikaže rezultate. E. Načrtovanje analognih filtrov Pri načrtovanju analognega pasovnega filtra za visoke frekvence se je pokazala potreba po programskem orodju, s pomočjo katerega bi nekatere korake pri načrtovanju analognih filtrov avtomatizirali. Ti koraki so predvsem: izbira optimalnega načina realizacije vezja, oz. njegove osnovne konfiguracije na osnovi podanih zahtev (občutljivost na spremembe vrednosti komponent, porabo vezja ...), izbira vrednosti elementov tako, da je doseženo čim večje dinamično območje vezja, čim manjša občutljivost na spremembe vrednosti sestavnih elementov itd. Upoštevali bomo tudi posebne lastnosti v primeru, če naj bo vezje realizirano v integrirani obliki. Baldomir Zaje MIKROIKS d.o.o., Ljubljana MIKROIKS d.o.o., Ljubljana, Dunajska 5, je podjetje katerega glavno področje dela je mikroelektronski inženiring, konzultacije in servis. Ustanovitelji MIKROIKSA so osebe z dolgoletnim mednarodnimi izkušnjami na področju mikroelektronike, polprevodnikov in polprevodniških komponent. Sedež podjetja je v samem poslovnem centru Ljubljane, kjer izvrstne komunikacijske povezave s svetom omogočajo optimalno učinkovitost. Poleg trenutno osmih stalno zapolenih sodelavcev sodeluje z večjim številom zunanjih specialistov za posamezna področja. Asortiman ponudbe MIKROIKS obsega: - razvoj ASIC mikroelektronskih vezij vključno z načrtovanjem, izdelavo vezij na rezini, montažo, testiranje in logistiko, - izdelava standardnih in ASIC mikroelektronskih vezij v različnih tehnologijah do submikronske minimalne razsežnosti z možnostjo izbire različnih proizvajalcev — razvoj polprevodniških elementov in tehnologij — načrtovalske, procesne in aplikacijske računalniške simulacije na področju polprevodnikov — polprevodniške in mikroelektronske komponente vseh velikih svetovnih proizvajalcev po najugodnejših pogojih na tržišču — vezja v SMT izvedbi ter debelo in tenkoplastna hibridna vezja — izdelava testnih kartic za parametrično in funkcionalno testiranje integriranih vezij na rezini in integriranih vezij na plošči — materiale za uporabo v mikroelektronski industriji (epoksi lepila, materiali za čiste prostore) — tržno, tehnično in poslovno svetovanje — usposabljanje kadrov — opremo za proizvodne prostore in laboratorije (procesno, merilno, kontrolno, varnostno) — inženiring in svetovanje na prodročju čistih prostorov Tako široko paleto proizvodov in uslug lahko nudi predvsem na osnovi lastnega znanja, dobrega poznavanja tujih partnerjev in trdne povezanosti s principali. 262 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana Načrti za 1993 leto Skupaj s tovarno Iskra SEMICON iz Trbovelj je Mikroiks v letu 1992 ponovno startal z montažo mikroelektronskih vezij v plastična ohišja. Po nekaj desettisočih proizvedenih vezjih namerava v 1993 letu povečati obseg proizvodnje vsaj do nivoja, ki ga je imela tovarna Iskra Mikroelektronika pred svojo likvidacijo. V 1993 letu bo Mikroiks postavil svoj neodvisni testni center. V ta namen je že nabavil potrebno opremo za avtomatsko testiranje digitalnih integriranih vezij, postavil izdelavo potrebnih testnih pripomočkov in orodij ter se opremil tudi za potrebne analize napak. V Mikroiksu računajo, da se bodo lahko z izdelavo testnih programov vključili v evropsko mikroelektroniko in skupaj z ostalimi laboratoriji prispevali k oživitvi mikroelektronike v Sloveniji. S svojo inženirsko skupino namerava Mikroiks tudi v 1993 letu sodelovati v razvoju polprevodniške tehnologije s slovenskimi in inozemskimi partnerji. Pri tem so omembe vredni načrti pri sodelovanju v razvoju novih izdelkov v Iskri SEMICON in razvoju telekomunikacijskih vezij v BICMOS tehnologiji. Rudi Ročak MIL Radovljica d.o.o. Ivan Milatovič, član tehničnega vodstva v nekdanji Iskri Mikroelektroniki je ustanovil podjetje MIL v okviru katerega je na najeti opremi pričel s proizvodnjo, montažo mikroelektronskih vezij v keramična ohišja in montažo multičip hibridov. V 1993 letu namerava to proizvodnjo razširiti. V ta namen si je nabavil opremo in najel prizvodne prostore v bivši Iskri Mikroelektroniki ter jih funkcionalno opremil. V sodelovanju z Mikroiksom se bo poskusil vključiti v evropsko tržišče in zadovoljiti slovenske potrebe za hermetično zaprtimi mikroelektronskimi vezji. Upamo, da bomo obširneje lahko poročali o tem podjetju v eni od naslednjih številk Informacije MIDEM. Ivan Milatovič Stanje na področju mikroelektronike v mariborski regiji Na Tehniški fakulteti v Mariboru, oddelku za elektroniko, računalništvo in informatiko je področje mikroelektronike zajeto predvsem v edukativnem smislu. Študenti višješolskega in visokošolskega programa se seznanjajo s predmetoma integrirana vezja oziroma načrtovanje integriranih vezij. Medtem ko imajo na višješolskem programu lastnega učitelja, skrbijo za visokošolski program sodelavci Laboratorija za mikroelektroniko Fakultete za elektrotehniko in računalništvo iz Ljubljane. Na razvojnem in raziskovalnem področju so prisotni le skromni poizkusi študij o možnosti načrtovanja določenih integriranih vezij, ki so aktualna v mariborski industriji (mikroelektronski krmilnik za elektronske sanitarne baterije, varnostna razsvetljava, avtomobilska elektronika,...). Konkretne zahteve po izdelavi integrirane komponente, ki so se pojavile v Laboratoriju za robotiko, TF Maribor, ERI so zaenkrat pomagali rešiti tuji izvajalci. Rudi Babic Iskra Semicon d.d., Trbovlje Iskra Semicon 61420 Trbovlje, Gabrsko 12 tel: (38) 601-24-155, fax: (38) 601-22-376, telex: 35004 Ise- mYU Visoko tehnološke veje industrije tvorijo bazo za razvoj ostalih industrijskih vej in diktirajo tempo razvoja. Že desetletja je elektronika najbolj propulzivna veja v svetu s povprečno letno rastjo preko 8 % in prav nič še ne kaže, da jo lahko na tronu zamenja kakšna druga. Motor razvoja elektronike je polprevodniška industrija. Razvoj novih, boljših, zmogljivejših, manjših, cenejših polpre- vodniških komponent omogoča razvoj in prihod na trg vedno novim generacijam elektronskih izdelkov od telekomunikacij in računalništva do medicine in vesoljske tehnike. Ti izdelki postajajo dosegljivi vsem slojem prebivalstva in tako prispevajo k dvigu standarda življenja. Proizvajalci polprevodnikih komponent tržijo globalno, vendar vse države z razvito tovrstno industrijo ščitijo domače proizvajalce pasivno in aktivno. Tako poskušajo doseči prednost lastne industrije na svetovnem tržišču 263 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana in izriniti konkurenco ali jo vsaj narediti tehnološko odvisno. V tako pomenbni tekmi lahko sodelujejo močne multinacionalne družbe in paradržavna podjetja, ki so od držav izdatno subvencionirana. Polprevodniška industrija v Sloveniji lahko seveda le opazuje boj velikih in poizkuša ustvariti svoj prostor na trgu. Sedanje stanje v veliki meri določajo velike spremembe v državnih ekonomijah vzhodnih držav, odpiranje slovenskega trga, izguba jugoslovanskih trgov, v manjši meh pa svetovna recesija in pojav proizvajalcev iz daljno vzhodnih držav, vključno s Kitajsko, na tržišču. V zlatih letih slovenske polprevodniške industrije, ko je dohodek na zaposlenega že dosegel 75.000 DEM je tovarna polprevodnikov ustvarjala svoj profit na preprodaji izdelkov iz kooperacij. Zaprtost takratnega domačega tržišča je omogočala preprodajo po cenah nekajkrat višjih kot so bile svetovne. To je dajalo potuho slabi tehnologiji, previsokim proizvodnih stroškom in neproduktivnemu razvoju. Prerazdeljevanje akumulacije je poleg ugodnih kratkoročnih učinkov imelo skrajno negativni učinek že na srednji rok. Polprevodniški izdelki imajo relativno kratek življenski cikel,. Ko so proizvajalni izdelki akumulacijo prinašali je bila sistematično odva-jana iz tovarne, pač po pravilih takratne ekonomije. Ko je življenska doba teh izdelkov potekla, pa je ostala tovarna brez kapitala in celo brez razvitih novih proizvodov, pa tudi ekonomija seje pričela spreminjati. Poskusi adhoc reševanja z investiranjem kapitala in vlaganjem tega v proizvodnjo družine še nerazvitih izdelkov je zadal končni udarec. Nastopanje na svetovnem trgu ob prihodu daljno vzhodne konkurence, ki je takoj pričela drastično zbijati cene in to počne še sedaj s starimi izdelki in tehnologijami, je bilo le podaljševanje agonije. Sedanji močan padec življenskega standarda in močna racionalizacija poslovanja, pa omogoča tovarni popravni izpit. V premoru je potrebno razviti in pričeti s proizvodnjo novih generacij izdelkov tako po funkciji po obliki in zagotoviti njihovo visoko kvaliteto in zanesljivost delovanja prek proizvodnega procesa. Usmeritev je v diskretne polprevodniške komponente v ohišjih za površinsko montažo, kjer poznamo tržišče.Vsak prehod v druge izdelke zahteva navezavo na eno izmed multi-nacionalnih podjetji, ki je sposobno razvijati investirati v proizvodnjo in posebno tržiti te proizvode. Ob sedanjem močnejšem zavedanju pomena proizvodnje polprevodnikih komponent v Evropi je pričakovati pozitiven trend v poslovanju tovarne ob realizaciji zastavljenih ciljev. Elektronska industrija v Sloveniji je in bo ostala ena izmed najpomembnejših. Dolgoletne izkušnje, znanje in številni strokovnjaki bodo pritegnili velika podjetja v odpiranje novih ali prevzem obstoječih tovarn. Pomemben faktor za razvoj bo bližina proizvajalcev polprevodniških komponent. Prosperiteta polprevodniške in s tem elektronske industrije bo Sloveniji omogočala priključitev k Evropi in s tem dolgoročno stabilnost in lepšo prihodnost. Miran Kramberger 264 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana KONFERENCE, POSVETOVANJA, SEMINARJI, POROČILA I fEE ** ^^ 2* This year, a joint international conference on microelectronics, electronic devices and materials, was held from September 30th - October 2nd in Portorož, Slovenia. The 20th international conference on microelectronics, MIEL-92, continued the longterm tradition of being a topical gathering for people working in the field of microelectronics. Experts from all over Europe and further are amongst its usual participants. In spite of recent events in this part of the world, this tradition was preserved at MIEL - 92. This year MIEL conference contributions were divided into five sessions: Device Physics, Interegated Circuits, Modelling, Semiconductor Devices and Technology. The papers included recent results of research in the field of semiconductor technology & processing, process & device modelling, and new design of semiconductor devices and circuits. In this fields, there were presented three invited papers: G. Randone (Italtel) "Components and technologies for broadband telecommunications", M. Rudan, University of Bologna "Extended - range applications of a device -analysis code", and G. lanuzzi (SGS - Thomson): " ULSI/VLSI technology development in the frame of European cooperation." This year the 28th Symposium on Devices and Materials, SD - 92, united with the conference on microelectronics. Introductory lectures and symposium papers, were classified into three groups: Thick Films, Thin Films, Surfaces and Interfaces in Electronic Devices and Electronic Ceramics, Metals and Composites. They demonstrated the tendences in research in electronic components and materials. In the intrudoctory lecture in the first group, Thick Films, E. Gramegna, (Du Pont Electronics, Switzerland) presented the possible future of hybrid ceramic circuits in high density, high performance applications, whereas other contributions were mainly concerned with investigation of thick film materi- als characteristics and properties, for example for sensor applications. Due to advances in thin film technology, the interest of the electronics community in thin film elements is conti-nuosly increasing. Thus the papers in the second group were introduced by a prof. H. K. Pulker's (Balzers Liechtenstein and University of Innsbruck) lecture: "Reactive Physical Vapour Deposition Processes." In the following contributions among others new approaches to processing ferroelectric thin films, as well as results of research on contact material in hermetic relays and potentiometers, metallglass and metal - ceramics seals were presented. The third session started with a review of the processing and the properties of electrooptical ceramics by M. Kosec (Jožef Stefan Institute, Slovenia). Other contributions have brought together results in research in the field of electronic ceramics, i. e. materials for humidity sensors, varistors, ferrites and piezoelectrics, as well as the properties, processing and applications of metal magnets and several organic electronic materials. All together at the conference there were presented 6 invited lectures and 59 regular papers, The organiser was MIDEM - Society for Mictroelectronics, Devices and Materials, Ljubljana, Slovenia. At the occasion of conference Proceedings of all papers in English with 460 pages was distributed. The participants (more then 100) were from twelve European countries. During the conference the annual meeting of the Society MIDEM was held and research field panel discussion was organized. S. Amon, M. Kosec, M. Slokan Elektrotehniška in računalniška konferenca ERK'92 To je bila prva elektrotehniška in računalniška konferenca v Sloveniji. Predlog zanjo je dala Slovenska sekcija IEEE (Institut of Electrical and Electronics Engineers) z željo, da bi združila interese vseh slovenskih strokovnih društev in postala vsakoletno srečanje strokovnjakov na elektrotehniškem in računalniškem področju. Pri tem je konferenca odprta tudi za mednarodno udeležbo. Pri organizaciji ERK'92, ki je potekala v Portorožu od 28. do 30. septembra 1992, so sodelovala naslednja društva: Društvo avtomatikov Slovenije, Slovensko društvo za merilno procesno tehniko, CIGRE, Društvo za medicino in biološko tehniko Slovenije, Društvo robo-tikov Slovenije, Slovensko društvo za umetno inteligenco, Društvo jederskih strokovnjakov Slovenije in Slovensko društvo za razpoznavanje vzorcev. Organizacijo konference in izdajo zbornika je finančno podprlo tudi Ministrstvo za znanost in tehnologijo Republike Slovenije. 265 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana Program konference je bil razdeljen na deset področij, pri tem je vsako področje imelo po več sekcij. Na področju Elektronika je bilo v dveh sekcijah predstavljeno 13 referatov, Telekomunikacije v 2 sekcijah 11 referatov, Avtomatika v 5 sekcijah 27 referatov, Robotika v 3 sekcijah 19 referatov, Računalništvo in informatika v 5 sekcijah 34 referatov, Umetna inteligenca v 2 sekcijah 10 referatov, Razpoznavanje vzorcev v 4 sekcijah 25 referatov, Biomedicinska tehnika v 2 sekcijah 8 referatov, Močnostna elektrotehnika v 4 sekcijah 28 referatov. Skupno je bilo izbranih 211 referatov, ki so objavljeni v štirih zvezkih. Ob konferenci je potekalo tudi izbrano tekmovanje sedmih študentskih referatov za študentsko tekmovanje v okviru IEEE za regijo 8. Za dodatno popestritev programa so poskrbela vabljena predavanja, za katera so organizatorji pritegnili tudi predavatelje iz tujine in okrogle mize v organizaciji posameznih strokovnih društev. R. Babič PREDSTAVLJAMO PODJETJE Z NASLOVNICE ISKRA ZAŠČITE Iskra Zaščite je matično podjetje za izvajanje zaščit, inženiring in kooperacije. Ukvarja se prvenstveno s sistemi in napravami za zaščito pred strelo, prenapetostno zaščito ter varovanje ljudi in okolja, naprav ter postrojev. Staro je nekaj nad tri leta. Inkubacija novih programov je dala osnove za širitev programov, ki jih Združeno podjetje Iskra ni imelo v redni proizvodnji, kot so: — zaščita proti streli — prenapetostna zaščita — program piezo elektronskih siren ter piezo ploščic za telefonijo in alarme — programa zaščitnega varovanja vozil, avtoalarmov — programa varovanja trgovin z radijskimi sistemi — program enosmernega klicanja po radijskih signalih - paging — proizvodnja visokokvalitetnih monitorjev za računalnike — vezava prehodnega v video varovanje in — elektromedicinska izven laboratorijska oprema. Pri uslugah nudimo: — impulzne prenapetostne in tokovne meritve s simulacijo strele in prenapetostnih pojavov — meritve kvalitete električne mreže in ozemljitev. Na področju ekologije, v katero spadata tudi prva dva programa, so v razvojnih fazah piezoelektrični elementi, ultrazvočne sonde, sonde za meritev vlažnosti, senzorji vlažnosti in senzorji kisika v zraku. Zadnje povezujemo v skupino merilnih instrumentov na enoprocesorskem principu upravljanja. Celota naj bi omogočala meritve pretoka, tlaka, nivoja in temperature v tankih za eksplozijsko nevarna goriva. Jedro poslovnih odločitev in preverjanja programov postavlja pet bivših direktorjev OZD, ki so večinoma opravljali vodilna in vodstvena dela v Iskri. Skupno so imeli 2000 podrejenih sodelavcev. Sedaj so solastniki podjetij, ki nastajajo iz matičnega podjetja Iskra Zaščite. Razlika med nami in drugimi privatiziranimi podjetji Iskre je, da so sodelavci Iskre Zaščite vsi začeli s povsem novimi proizvodnimi programi, brez vpeljanih proizvodov in brez začetnega kapitala. Zagon je omogočil dolgoročni brezobrestni kredit, ki ga je dala še zadnja socialistična slovenska vlada ter dvoletna predpriprava in marketinške raziskave pred začetkom novih dejavnosti. Razširitev razvojnih dejavnosti in novih programov pa je bila možna predvsem zaradi sredtev, ki jih je za te programe dodelilo Ministrstvo za znanost in tehnologijo države Slovenije. REFERENCE Iskra Zaščite je zastavila edino možno pot za uspešno inkubacijo novih programov skozi razvoj izdelkov za tuji in s tem tudi domači trg po mednarodnih predpisih. Slovenski trg je preizkusni poligon za utrjevanje kvalitete novih proizvodov in storitev. Vedno je tesno sodelovala z Iskro Varistorjem, Feriti, Elektoniko Kostanjevica, Orodjarno in Hipotom, da bi uporabila čim več domačih materialov in storitev. Skupno izvaža svoje programe v sedem predvsem sosednjih držav v radijusu dosega z osebnim vozilom v enem dnevu, to je do 1300 km. Izvoz predstavlja cca 266 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana 60% dejavnosti. Najpomembnejši poslovni partnerji so na Poljskem, v Nemčiji, Italiji in Avstriji. Med njimi so Ascom, CA & G, Tehtal, Philips, Mecom, PTT Poljske, Dehn & Sóhne, in drugi. Domači najpomembnejši kupci so Iskra Tel, Terminali, LB, podjetja elektrodistribucije in PTT podjetja. Prodajni marketing v tujini najuspešneje izvajajo lastni predstavniki v treh tujih državah, ker se je tak način strokovno dosti zahtevnega programa in trženja edini dolgoročno obnesel. Sklenjeni in delujoči sta dve mednarodni kooperacijski pogodbi z Italijo in Nemčijo, v pripravi sta še dve novi. Prav kooperacijske pogodbe omogočajo hitro vstopanje na tuje trge, hitre prenose proizvodnih tehnologij ob mednarodno kontrolirani kvaliteti in izpolnjevanje prodajnega asortimana ter nemoteno ZT poslovanje ob krizah sprememb deviznih tečajev. Razvojne naloge tečejo v sodelovanju z ustavami univerz v Ljubljani, Mariboru, Grazu, Upsali in Trstu. Dragocenejši partnerji so Inštitut Jožef Štefan, Medicinska fakulteta in Fakulteta za elektroniko in računalništvo. Razvojno sodelovanje poteka največ s kooperacijskimi partnerji v Italiji in Nemčiji in poslovnimi partnerji v vseh deželah, kjer nastopamo in na katere želimo širiti svoje sodelovanje. Tako so trenutno v razvoju za še neosvojene trge še izdelki za ruski, češki in slovaški trg, Švico, Turčijo, Švedsko in ZDA. Pomembno je sodelovanje z razvojnim inštitutom Iskre Elementi. Različnost sistemov in priključkov sili v širitev izdelčnega asortimana, da je prilagojen na določeno tržišče. Vzpostavili smo tudi visokokvalitetno montažnico za elektronske naprave. V njej smo proizvajali primopre-dajnike za taxi službe in prenos podatkov, pager, napa-jalce in monitorje izključno za izvoz. Pripravljamo se za serijsko proizvodnjo elektromedicinskega programa. Ker ima Iskra Zaščite s sestrskimi firmami skupaj stalno le 33 zaposlenih, od katerih je polovica z visoko in višjo izobrazbo, smo prisiljeni uporabljati krog kooperantov v proizvodnji. Visoko kosovno proizvodnjo, ki se ponavlja, prepuščamo preverjenim kooperantom. Vhodna, vzorčna in tipska kontrola kvalitete je v naših laboratorijih. Prav razvejana razvojna dejavnost in dobra opremljenost je omogočila, da v asortimanu izdelujemo že prek 90 lastnih izdelkov. Brez opreme v vrednosti vsaj 300.000 DEM ni možen kvaliteten razvoj in proizvodnja naprav za prenapetostno zaščito. Z dopolnitvijo asortimana z izdelki tujih poslovnih partnerjev se naša skupna ponudba dviguje na prek 400 končnih izdelkov. Skupne realizacije bo v letu 1992 za okrog 5 mio DEM; skupno 30% porasta vrednosti proizvodnje. V letu 1993 načrtujemo za posamezne najnovejše programe 50% rast in vsaj isti obseg poslovanja na že dosedaj uspešnih programih. V letu 1992 smo začeli z zastopanjem tujih firm na področju elementov in elektronskih dodatkov. Med najbolj znanimi firmami, ki jih zastopamo na slovenskem in hrvaškem tržišču so Philips s področja integriranih vezij in elementov, Thomas & Betts s področja konektor-jev in večžičnih kablov, Saft mali akumulatorji, TDK switch mode močnostnimi napajalniki, ... Cilj teh povezav je tudi hitrejše razvojno prodiranje, saj prihajamo hitro do novih aplikacijskih rešitev kmalu po rojstvu novih elementov. Med najbolj uspešnimi izdelki naj omenimo naslednje naprave: sistem zaščit za telefonske centrale, zaščite za telefonske terminale, kot so za faksimilne naprave, za brezžične telefone, za modeme, za male telefonske centrale in sekretarske garniture, za PCM, za telefonske govorilnice, omarice z zaščito. Druga močna skupina so zaščite v energetiki in za energetsko mrežo. Novost predstavlja komplet zaščit za SAT in zemeljsko individualno TV ter komplet modulov zaščite za kabelsko televizijo. Velik segment zelo neenotnih naprav je namenjen zaščiti računalnikov in industrijsko merjenih in krmiljenih procesov. Na področju prenapetostnih zaščit opravimo letno prek 50 ur predavanj za različna strokovna področja v štirih svetovnih jezikih in treh slovanskih. Na njih vzgajamo potencialne projektante in uporabnike zaščit pred strelo In prenapetostmi. Sodelujemo v strokovnih komisijah za pripravo predpisov s področja dejavnosti. Poleg meritev nudimo izjemoma tudi projektivo in montažo za zaščito pred strelo in prenapetostmi. Program monitorjev iz proizvodne kooperacije zajema 19 monitorjev za računalnike, 12 industrijskih izvedb ter izvedbe za video igre ter ustrezne kartice. Večina monitorjev je barvnih od 10, 12, 14 15, 17, 19 in 21 inčnih. ČB super VGA 14 palčni je visoke kvalitete. Prednost predstavlja domač servis podprt s proizvodnimi izkušnjami v monitorjih in stalna zaloga rezervnih delov. Program pagerjev je namenjen kupcem z lastno lokalno mrežo. Možno je selektivno izbiranje iz telefonskih terminalov ali centralnega pozivnega mesta na brežični način. V zadnjem primeru gre za lasten razvoj, ki je potekal na zahtevo tujega kupca, v predhodnem pa proizvodno dopolnjevanje proizvodnje za izvoz s protiiz-delki celotnega asortimana. Vedno je bil moto v podjetju Iskra Zaščite, da vam lahko razvijemo in izdelamo katerikoli izdelek s področja delovanja, da le obstaja naročnik s primerno količino zanj. 267 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana Sestrska firma Iskra Medical proizvaja moderno elektro-medicinsko računalniško podprto opremo za psihorelak-sacijo, presterapijo, elektrostimulacijo proti bolečinam in akopunkturni program in elektromagnetno terapijo. Kontaktne osebe: Vladimir Murko, gl. direktor Otmar Zorn, predsednik UO Marko Kordiš, dir. komerciale Ciril Bezlaj, dir. za vam. in avtoalarmni program Jože Jelene, dir. Iskra Medical Naslov matičnega podjetja: Iskra Zaščite Stegne 35 61000 Ljubljana tel: 061/ 198 182, 192 868 fax: 061/ 198 138 ČLANI MIDEM ZAPISNIK OBČNEGA ZBORA DRUŠTVA MIDEM 1992 DATUM: 1.10.92 ob 17.15 KRAJ: Portorož, hotel Bernardin PRISOTNI: Matija Drobnič, Miran Mozetič, Miran Kram-berger, Zmago Zupančič, Ivan Polanc, Anton Zalar, Borut Lavrenčič, Jasminka Čupurdija, Iztok Šorli, Saša Soklič, Marko Topič, Dejan Križaj, Milan Šval, Lidija Irmančnik Belič, Igor Belič, Igor Pompe; Jože Žakelj, Milan Slokan, Jaroslav Slučenko, Barbara Malič, Ervin Pirtovšek, Jože Gasperič, Franc Jan, Slavko Amon, Zvone Lengar, Spomenka Beseničar Kobe, Radomir Kužel; AD 1. Dr. Ročak je pozdravil prisotne in predlagal naslednji dnevni red: 1. otvoritev občnega zbora 2. izvolitev organov občnega zbora 3. poročilo predsednika 4. poročilo člana za finance 5. poročilo OSDK 6. diskusija po poročilih 7. razrešitev organov društva 8. sprejem novih pravil društva 9. izvolitev novih organov društva 10. smernice delovanja društva za naslednje triletno obdobje AD 2. Dr. Ročak je poseben pozdrav namenil dr. M. Komacu iz MZT, ki ga je tudi predlagal za predsedujočega del. predsedstva Skupščine, za podpredsednika pa je predlagal dr. Marijo Kosec in dr. R. Ročaka, za zapisnikarja S. Jagodic, za overovatelja M. Slokana in M. Krambergerja. Predlagane predloge je Skupščina soglasno sprejela, prav tako tudi predlog za javno glasovanje pri izvolitvi novih organov Društva. AD 3. Predsednik društva R. Ročak je podal poročilo o delovanju le - tega v zadnjem letu. AD 4. Finančno poročilo je ob odsotnosti A. Rožaj Brvar prebral R. Ročak. AD 5. Poročilo OSDK je ob odsotnosti Franca Čuka prebral Ervin Pirtovšek. AD 7. Po krajši diskusiji je predsedujoči predlagal razrešitev dosedanjih organov društva, ki jih je Skupščina soglasno razrešila. AD 8. R. Ročak je predlaga! sprejem novih pravil Društva, ki jih predlaga bivši IO (nova pravila objavljamo v tej številki Informacij MIDEM) GLAVNE SPREMEMBE: Sekretariat naj bi imel namesto dosedanjih 15 le 5 članov, nadzorni odbor naj bi se zmanjšal s 5 na 3 člane. Predlagano je, da se po 28. členu Statuta uvede nov člen 29. in sicer: "IO lahko deluje v sestavi, v kateri so predstavniki strokovnih in regionalnih sekcij." Iz starega Statuta naj se črtajo vsi členi, vezani na veljavne predpise pred osamosvojitvijo. Vsi preostali členi se prenumerirajo. Predlog g. Amona, da se termin "tovariško razsodišče" spremeni v "častno razsodišče", je bil soglasno sprejet. R. Ročak predlaga sprejem novega Statuta, g. Gasperič naj napravi korekturo. 268 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana Z glasovanjem je bil Statut soglasno sprejet s pripombo, da se morebitne nove zakonske določbe dodajo in se na naslednjem občnem zboru potrdijo. AD 9. M. Kosec prebere kandidatno listo: M. Gliha ČASTNI PREDSEDNIK J. Dobeic 10 S. Amon R. Babič F. Jan M. Komac M. Kosec M. Kramberger M. Limpel I. Pompe M. Slokan I. Šorli D. Šulek B. Zaje L. Trontelj R. Ročak NADZORNI ODBOR F. Čuk E. Pirtovšek S. Šolar ČASTNO RAZSODIŠČE B. Lavrenčič A. Rožaj - Brvar M. Gojo PREDSEDNIK R. Ročak Predsedujoči je predlagal glasovanje o predlogu za izvolitev predsednika, predsednika Častnega razsodišča, Nadzornega odbora in 10. Vse predloge je Skupščina soglasno sprejela. AD 10. Razvila seje diskusija o problematiki raziskovalnega polja v okviru MZT in društva MIDEM. Sprejet je bil sklep, da Društvo MIDEM na MZT pošlje dopis o potrebi po sistematičnem financiranju društva MIDEM kot sestavnega dela polja. Obveljel je predlog, da to financiranje gre na račun tistih podjetij, ki jim MZT odobri financiranje raziskovalno razvojnih - projektov: do 4 FTE nad 4 FTE 1000 USD 2000 USD Za izvedbo tega sklepa sta zadolžena dr. M. Komac in dr. R. Ročak. Staša Jagodic PRAVILA STROKOVNEGA DRUŠTVA ZA MIKROELEKTRONIKO, ELEKTRONSKE SESTAVNE DELE IN MATERIALE I. SPLOŠNE DOLOČBE Člen 1 STROKOVNO DRUŠTVO ZA MIKROELEKTRONIKO, ELEKTRONSKE SESTAVNE DELE IN MATERIALE (Midem) združuje strokovnjake s področja raziskav, razvoja in proizvodnje mikroelektronskih in drugih elektronskih sestavnih delov in materialov. Člen 2 Društvo Midem nadaljuje dejavnost strokovne sekcije ETAN-a za elektronske sestavne dele, mikroelektroniko in materiale. Društvo je lahko član drugih strokovnih zvez v domovini in tujini. Člen 3 Društvo Midem je pravna oseba. Sedež društva je v Ljubljani. Člen 4 Dejavnost Midem-a je javna. Člani društva imajo pravico vpogleda v zapisnike vseh sej organov društva, lahko pa sejam tudi prisostvujejo. Na sejah so lahko navzoči tudi predstavniki javnosti. O aktivnostih obvešča društvo svoje člane z društvenim glasilom in drugimi sredstvi javnega obveščanja. Za zagotovitev javnosti dela je odgovoren predsednik Midem-a. Člen 5 Društvo Midem ima pečat okrogle oblike z besedilom na obodu: Strokovno društvo za mikroelektroniko, elektronske sestavne dele in materiale, v sredini pa: Ljubljana. Člen 6 Društvo Midem zastopa in predstavlja predsednik ali v njegovi odsotnosti eden od podpredsednikov. Za izvršilni odbor sta podpisnika predsednik in tajnik (v odsotnosti predsednika eden od podpredsednikov). Dokumente v zvezi s finančnim poslovanjem podpisuje predsednik in član izvršilnega odbora, odgovoren za finance. II. NAMEN IN NALOGE Člen 7 Namen društva je združevanje, informiranje in strokovno izpopolnjevanje strokovnjakov s področja raziskav, razvoja, proizvodnje in uporabe mikroelektronskih monolitnih in hibridnih vezij, diskretnih polprevodniških 269 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana elementov, pasivnih elektronskih delov, elektronk, senzorjev, sončnih celic, baterij, tiskanih vezij, elektrome-hanskih elementov, kablov, optoelektronskih elementov in drugih sestavnih delov za elektroniko ter materialov, ki so potrebni za izdelavo navedenih elektronskih elementov in mikroelektronskih vezij. Društvo uresničuje svoj namen z naslednjimi nalogami in cilji: - spremlja moderne svetovne dosežke s področja svojega delovanja in prenaša informacije svojim članom - podpira interdisciplinarno znanstveno-strokovno dejavnost in metodologijo reševanja strokovnih problemov - na področju svoje dejavnosti sodeluje pri oblikovanju javnega strokovnega mnenja o tehnoloških in gospodarskih problemih - podpira in organizira različne oblike strokovnega izpopolnjevanja svojih članov - organizira strokovna in znanstvena posvetovanja - podpira in organizira založniško dejavnost v skladu z veljavni mi predpisi s tega področja - sodeluje z gospodarskimi organizacijami pri reševanju posameznih strokovnih problemov - sodeluje pri pripravi programov raziskav, razvoja in proizvodnje s področja svojega delovanja - sodeluje pri oblikovanju strokovne terminologije s sorodnimi društvi - sodeluje pri standardizaciji s kvalificiranimi ustanovami - goji zavest o kvaliteti proizvodnje in izdelkov s področja delovanja svojih članov - organizira komisije za posamezna področja delovanja - organizira strokovne sekcije po potrebi - razvija med članstvom metode tovariškega in timske-gadela. III. ČLANSTVO Člen 8 Član strokovnega društva Midem je lahko vsakdo, ki sprejme ta pravila. Član je lahko tudi tuj državljan, če izpolnjuje navedeni pogoj. Člen 9 Osprejetju novih članov v društvo Midemodloča Izvršilni odbor na podlagi prijavnice. O sprejetju člana v društvo mora Izvršilni odbor odločiti na svoji prvi naslednji seji in sklep sporočiti v 15 dneh. Eventualne pritožbe na odločitev Izvršilnega odbora rešuje občni zbor. Člen 10 Na predlog izvršilnega odbora imenuje občni zbor Mide-ma izmed sebe častne in zaslužne člane. Člen 11 Pogoji za imenovanje častnega oziroma zaslužnega člana so navedeni v posebnem pravilniku. Člen 12 Pravice članov so: - da volijo in so voljeni v organe društva - da sodelujejo v vseh akcijah društva - da razpravljajo o delovanju organov društva in predlagajo ukrepe za izboljšanje njihovega delovanja - da sodelujejo na sejah organov društva - da imajo vpogled v vse dokumente društva. Člen 13 Dolžnosti članov so: - da delujejo v skladu s temi pravili - da aktivno sodelujejo pri doseganju ciljev in izvrševanju nalog društva - da tovariško in strokovno sodelujejo - da redno plačujejo članarino. Člen 14 Članstvo v društvu preneha: - s prostovoljnim izstopom s pisno izstopno izjavo - zaradi neplačane članarine 1 leto, kljub pismenemu opozorilu - z izključitvijo zaradi grobega kršenja pravil (odloči disciplisko sodišče) - s prenehanjem delovanja društva - s smrtjo. IV. ORGANI Člen 15 Organi Strokovnega društva za mikroelektroniko, elektronske sestavne dele in materiale Midem so: 1 - Občni zbor - (OZ) 2 - Izvršilni odbor - (IO) 3 - Nadzorni odbor - (NO) 4 - Častno razsodišče - (ČR) 5-Sekretariat-(SE). Člen 16 Mandatna doba vseh organov in funkcij je tri leta z možnostjo ponovne izvolitve. 1 - Občni zbor Člen 17 Občni zbor je najvišji organ društva, ki ga sestavljajo vsi člani. Občni zbor je lahko reden ali izreden. 270 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana Redni občni zbor je vsako leto in ga sklicuje izvršilni odbor. Občni zbor voli organe društva vsako tretje leto. Člen 18 Izredni občni zbor lahko skliče izvršilni odbor na svojo pobudo, na zahtevo nadzornega odbora ali na zahtevo ene tretjine članov. Člen 19 Dnevni red izrednega občnega zbora lahko zajema samo tematiko, zaradi katere je bilo zahtevano sklicanje. Člen 20 Občni zbor sklepa polnopravno, če je prisotna več kot polovica članstva. Če v času sklica občni zbor ni sklepčen, je treba počakati pol ure, nakar se sklepa z večino prisotnih članov. Člen 21 Občni zbor začne predsednik društva in ga vodi, dokler ni izvoljeno delovno predsedstvo. Le-tega volijo člani iz svoje srede. Občni zbor izvoli zapisnikarja, dva overi-telja zapisnika, tri člane komisije za sklepe in tri člane kandidacijske ter volilne komisije in druge delovne organe. Občni zbor posluje po posebnem poslovniku. Člen 22 Volitve in glasovanja so načeloma tajna, v kolikor občni zbor ne določi drugače. O prenehanju delovanja društva je glasovanje samo tajno in je potrebno, da za sklep glasujeta dve tretjini vseh članov. Člen 23 Občni zbor ima naslednje naloge: a - sprejema, spreminja in dopolnjuje pravila b - imenuje častne in zaslužne člane c - dokončno odloča o izključitvi članov č - daje smernice in potrjuje program izvršilnega odbora d - obravnava poročila izvršilnega in nadzornega odbora e - obravnava in odobrava finančno poročilo in sprejema zaključni račun f - voli in razrešuje predsednika društva, člane izvršilnega in nadzornega odbora, častnega razsodišča in disciplinskega sodišča g - sprejema program dela h - rešuje pritožbe na odločitve izvršilnega odbora in disciplinskega sodišča i - pooblasti izvršilni odbor, da opravlja funkcijo delegacije j - sklepa o prenehanju delovanja, oz. združitvi društva z drugo strokovno organizacijo k - določa višino članarine. 271 Člen 24 Sklepi občnega zbora so obvezujoči za vse člane. O delu občnega zbora se piše zapisnik, ki ga podpišejo predsednik delovnega predsedstva, zapisnikar in dva overitelja. Člen 25 Predsednik zastopa društvo in je odgovoren za njegovo delo. Sklicuje seje izvršilnega odbora in sekretariata ter izpolnjuje naloge, določene s temi pravili. 2 - Izvršilni odbor Člen 26 Izvršilni odbor je organ društva Midem ter šteje 15 članov, izvoljenih na občnem zboru. Izvršnemu odboru predseduje predsednik društva, ki ga sklicuje na seje najmanj dvakrat letno. Dnevni red mora biti sporočen vsaj 14 dni pred sejo. Vsak član ima pravico, da najkasneje 7 dni po sprejemu dnevnega reda predloži dopolnitev. Sklep izvršilnega odbora je sprejet, če zanj glasuje vsaj polovica njegovih članov ali pa dvotretjinska večina prisotnih na seji. Člen 27 Izvršilni odbor je odgovoren občnemu zboru. Člen 28 Izvršilni odbor ima naslednje naloge in pravice: — odgovarja za izpolnjevanje sklepov občnega zbora — pripravlja program delovanja za triletno obdobje, ki ga poda v odobritev občnemu zboru — poroča občnemu zboru o delovanju društva — pripravlja finančni plan in zaključni račun letnega poslovanja — predlaga občnemu zboru nabavo ali odtujitev društvene imovine — ustanavlja komisije in sekcije — pripravlja pravilnike in imenuje predsednike teh komisij in sekcij ter koordinira njihovo strokovno delo — tolmači ta Pravila — sklicuje redni ali izredni občni zbor — potrjuje letni strokovni program in daje smernice za aktivnosti na posameznih področjih delovanja — odloča o članstvu v društvu Midem — odvzema članstvo zaradi neplačane članarine — ustanavlja sekcije kot delovna telesa glede na potrebe delovanja društva — potrjuje organizacijske in strokovne odbore za posamezne manifestacije — voli in razrešuje podpredsednike in tajnika društva ter člana, odgovornega za finance — voli člane sekretariata Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana — potrjuje uredniški odbor in glavnega urednika glasila društva (Informacije) ter časopisni svet. — potrjuje sklepe sekretariata in njegova letna poročila. Člen 29 Izvršilni odbor lahko deluje v razširjeni sestavi, v kateri so tudi predstavniki strokovnih in regionalnih sekcij, ki jih le-ta potrdi. 3 - Sekretariat Člen 30 Za uspešno izvajanje tekočih zadev med sejami izvršilnega odbora le-ta izvoli sekretariat, ki ga sestavljajo predsednik društva, oba podpredsednika, tajnik in član, odgovoren za finance. Člen 31 Seje sekretariata sklicuje predsednik, po pooblastilu pa tudi podpredsednik. Seje se sklicujejo po potrebi. Sekretariat je lahko razširjen tudi s predsedniki komisij, ki se ustanovijo po potrebi. Člen 32 Sekretariat rešuje vsa tekoča vprašanja s področja delovanja društva v okviru sklepov in smernic in odgovarja izvršilnemu odboru. Člen 33 Sekretariat sklepa z večino vseh njegovih članov ali pa z dvotretjinsko večino prisotnih na seji. Sekretariat predlaga: — imenovanje častnih in zaslužnih članov — komisije in — sekcije ter predsednike le-teh — organizacijske in strokovne odbore manifestacij — časopisni svet, uredniški odbor in glavnega urednika glasila Midem — predlaga honorarje in druge tekoče finančne zadeve ter pripravlja: — letna poročila, ki jih potrjuje izvršilni odbor, ter — pravilnike 4 - Nadzorni odbor Člen 34 Občni zbor izvoli nadzorni odbor. Sestavljajo ga trije člani, ki iz svoje srede izberejo predsednika. Člen 35 Nadzorni odbor nadzoruje celotno delovanje društva in izvajanje sklepov njegovih organov, zakonskih predpisov in določil, kontrolira finančno poslovanje in pravilnost gospodarjenja. Nadzorni odbor o tem poroča občnemu zboru, kateremu je odgovoren ter predlaga razrešnico organov društva. O pregledu letnega zaključnega računa poroča tudi izvršilnemu odboru. Člani nadzornega odbora imajo na vseh sejah organov društva le posvetovalno pravico in ne glasovalne. O vseh sejah morajo biti vnaprej in pravočasno obveščeni. Člani nadzornega odbora ne smejo biti člani izvršilnega odbora in sekretariata. 5 - Častno razsodišče Člen 36 Častno razsodišče rešuje spore med člani. Občni zbor izvoli častno razsodišče stremi člani. Med seboj izberejo predsednika. Razsodišče ima tajnika, ki ni član razsodišča. O svojem delu vodijo zapisnik. Sklepi razsodišča morajo biti sprejeti soglasno. V primeru, da se le-to ne doseže, sklepa o zadevi občni zbor. Pritožbe na sklepe razsodišča rešuje občni zbor, sklepi le-tega pa so dokončni. Častno razsodišče odgovarja za svoje delo občnemu zboru. Člen 37 O reševanju posameznih zadev izda častno razsodišče ustrezne odločbe in sestavi zapisnik. Zoper odločbo častnega razsodišča je mogoča pritožba na občni zbor društva v 15 dneh po prejemu odločbe. Odločitev občnega zbora je dokončna. V. MATERIALNO - FINANČNO POSLOVANJE DRUŠTVA Člen 38 Materialna sredstva strokovnega društva so: a) premoženje - aktivna imovina b) sredstva na podlagi sporazumov c) podpora in darila d) prihodek, ustvarjen od publikacij, posvetovanj, seminarjev in drugih aktivnosti društva v okviru zakonskih določil in teh pravil e) članarine. Člen 39 Premoženje društva sestavljajo vse premičnine in nepremičnine, ki so njegova last in so vpisane v inventarno knjigo. S premoženjem društva upravlja izvršilni odbor. Premičnine se lahko nakupijo ali odtujijo le na podlagi sklepa seje izvršilnega odbora. O nakupu ali odtujitvi nepremičnin društva odloča občni zbor. Člen 40 Materialno in finančno poslovanje mora biti v skladu z načeli, ki veljajo za društva ter z veljavnimi predpisi. Materialna in finančna evidenca se opravlja po načelih blagajniškega in materialnega poslovanja. 272 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana Materialno-finančno poslovanje izvaja društvo na temelju vsako letnega finančnega plana v okviru zakonskih določil. Vsak član društva lahko zahteva vpogled v finančno in materialno poslovanje. Finančno poslovanje poteka preko tekočega računa pri SDK. Finančne listine podpisujeta predsednik in član IO, odgovoren za finance. VI. DELOVNA SKUPNOST Člen 41 Za pripravljanje in izvrševanje strokovnih, finančnih, tehničnih in drugih nalog ima društvo lahko delovno skupnost. Formiranje delovne skupnosti, pravice in dolžnosti članov le-te se regulira jo s sporazumom, ki je v skladu z zakonom in ga potrdi izvršilni odbor. Člen 42 Sredstva za delovanje delovne skupnosti se določajo in zagotovijo iz sredstev društva z letnim planom. Člen 43 Delovna skupnost, ki jo vodi tajnik društva, ki ga imenuje izvršilni odbor, ni pravna oseba. Člen 44 Organizacijo in delo delovne skupnosti določa splošni akt, ki ga sprejme izvršilni odbor. VII. SPLOŠNE DOLOČBE Člen 45 Delovanje društva preneha: a) s sklepom občnega zbora z 2/3 večino članov b) z odločbo pristojnega upravnega organa o prepovedi delovanja c) če pade število članov pod 10. Člen 46 Če društvo Midem preneha delovati, preide njegova imovina v upravljanje Elektrotehniške zveze Slovenije do ponovne ustanovitve društva za mikroelektroniko, elektronske sestavne dele in materiale ali podobnega strokovnega društva. Člen 47 Spremembe in dopolnitve teh pravil se izvajajo po istem postopku, kot je določeno za njegovo sprejetje. Člen 48 Ta pravila so bila sprejeta na občnem zboru dne 01.10.1992. Tajnik: mag. Meta Limpei, dipl ing. Predsednik: dr. Rudi Ročak, dipl. ing. Skrbni bralec je verjetno že opazil spremembe pri članih organov društva MIDEM, kakor tudi pri članih Uredniškega odbora in Časopisnega sveta. Zahvaljujem se vsem, ki so v prejšnjem mandatnem obdobju kakorkoli prispevali k rasti časopisa Informacije MIDEM. Še posebej se zahvaljujem gospodu Jožetu Jekovcu, ki je kot član Uredniškega odbora skrbel za urejanje bibliografske podobe časopisa in zajemanje strokovnih člankov v domačo bazo podatkov Iskra SAlDC-el. Novima članoma Uredniškega odbora gospodu Milošu Kogovšku in gospe Meti Limpei pa želim uspešno in plodno delo v naši sredini, saj sem prepričan, da bosta s svojimi bogatimi izkušnjami pripomogla k realizaciji našega načrta internacionalizacije društva in časopisa. Glavni in odgovorni urednik Iztok Šorli 273 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana STATUTE OF PROFESSIONAL SOCIETY FOR MICROELECTRONICS, ELECTRONIC COMPONENTS AND MATERIALS I. GENERAL RULES article 1 SOCIETY FOR MICROELECTRONICS, ELECTRONIC COMPONENTS AND MATERIALS (MIDEM) associates experts from the field of microelectronics and other electronic components and materials researching, development and production. article 2 Society MIDEM pursues the activity of professional section ETAN for microelectronics, electronic components and materials. It can be member of other professional associations within the country or abroad. article 3 Society MIDEM is a corporate body. It is located in Ljubljana. article 4 MIDEM's activity is public. Members of this society are entitled to insight into all Society bodies sessions minutes and can also take part at the sessions. Representatives of the public can also attend them. MIDEM informs its members about its activity by means of the Society Journal and by means of other public information media. It is the MIDEM's president who is responsible for the publicity of its work. article 5 MIDEM has a stamp of circularform with the inscription on its circumference: Professional Society for Microelectronics, electronic components and materials, while inside it is written: Ljubljana. article 6 MIDEM is represented by its President or in his absence by one of Vice-Presidents. Signatories to Executive Board are the President and the Secretary (in President's absence one of the Vice-Presidents). Financial operations related documents are signed by the President and one member of the Executive Board who is in charge of finances. II. SCOPE AND DUTIES article 7 Purpose of the Society is associating, informing and professional training of experts in the field of research, development, production and use of monolith and hybrid microelectronic circuits, discret semi-conductor elements, passive electronic parts, valves, sensors, solar cells, batteries, printed circuits, electromechanic parts, cables, optoelectronic elements and other electronic components and materials that are needed for the production of the above electronic elements and microelectronic circuits production. Its purpose is being realised by the following duties and aims: - following of the latest achievements in the field of its activity and informing of its members - supporting of interdisciplinary scientific-professional activity and of profesional problems resolving methodology - collaborating in public opinion creation on technological and economic problems concerning its scope of activity - supporting and organizing of different forms of professional accomplishing tranining for its members - organizing of professional and scientific conferences - supporting and organizing of publishing activity in accordance with this sphere's rules - collaborating with economic organisations on resolving particular professional problems - collaborating in preparing of programmes in the spheres of microelectronics research, development and production - collaborating with similar Societies on professional terminology creation - collaborating with qualified institutions on standardisation - fostering of awareness about the Society scope of activity production quality - organizing of committees for particular spheres of activity - organizing of professional sections if needed - stimulating of team method work between its members 274 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana III. MEMBERSHIP article 8 Member of the Society can be anyone who is willing to submit to the rules of this statute. Foreign citizen can also be its member providing the above condition is met. article 9 It is the Executive Board who takes decision about accepting of new members on the base of their registration forms. The decision about new members' acceptance is to be taken by the Executive Board during its first next session, while the respective decision is to be communicated within 15 days. Eventual complaints to the decision of the Executive Board are to be resolved by the General Meeting. article 10 The MIDEM General Meeting on the initiative of the Executive Board nominates honorary members among the Society members. article 11 Conditions to be met for nominating of honorary members are specified in a special rule-book. article 12 Rights to which Society members are entitled to are the following: — to vote and to be voted into Society boards — to take part in all Society activities — to discuss about Society boards operating and to suggest mesures to be taken for better efficiency — to take part in Society boards sessions — to have an insight into all Society documents. article 13 Society members commitments are the following: — to act in accordance with this statute — to take active part in achieving of Society objects and in implementing of its duties — to act like a good colleague — to regularly pay the membership fee. 275 article 14 The Society membership is put to a stop in the following cases: — by a voluntary resignation put in written — due to 1 year non-payed membership fee inspite written reminders — by expulsion as a consequence of severe violation of rules (decided by Disciplinary Court) — by Society liquidation — by member's decease. IV. SOCIETY BODIES article 15 Professional Society MIDEM for microelectronics, electronic components and materials Bodies are: 1. General Meeting (občni zbor-OZ) 2. Executive Board (izvršilni odbor-IO) 3. Supervisory Board (nadzorni odbor-NO) 4. Court of Honour (častno razsodišče - ČR) 5. Secretariate (SE) article 16 All functions and mandate duration is being 3 years by the possibility of reelection. 1. General Meeting article 17 General Meeting is a supreme Society Board being composed of all its members. Its sessions can be ordinary or extraordinary. Ordinary General Meeting session is summoned by the Executive Board once every year. Society Boards are being voted by the General Meeting every 3 years. article 18 Extraordinary General Meeting session can be summoned on the initiative of the Executive Board, of the Supervisory Board and on demand of one third of members. article 19 The Extraordinary General Meeting session order of the day can only treat the subject-matters that were the reason for the session to be summoned. Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana article 20 The General Meeting quorum is made by more than half members. Providing that when the session has been summoned this quorum is not made it is necessary to wait half an hour and afterwards decisions are to be adopted by the majority of the members that have been present. article 21 General Meeting is opened and presided by its president until Chair has been elected. This latter is being elected from the members themselves. General Meeting also elects the recording secretary, two verifiers of the minutes, 3 members of the decisions-taking committee and 3 members of the nominating and vote-counting committees. It is managed according to special rules of procedure, article 22 In principle there is a secret ballot if not differently decided by the General Meeting. For Society existence liquidation there is only a secret ballot and two-thirds of all members majority is needed for a conclusion to be adopted. article 23 The General Meeting's duties are the following: a) - to approve, modify and accomplish rules b) - to nominate honorary memebers c) - to take final decisions on members' expulsion c) - to give guidelines and to approve the Executive Board programme d) - to treat the reports of the Executive and Supervisory Boards e) - to discuss and to approve the financial report and to adopt Annual Financial Statement f) - to elect and to releive the Society president, members of Executive and Supervisory Board, of Court of Honour and of Discipline Court g) - to adopt work programme h)- to resolve complaints to Discipline Court and Executive Board decisions i) - to authorize the Executive Board to function as a delegation j) -to take decisions about Society operating liquidation or merging with other professional organisation k) - to define the amount of the membership fee. article 24 General Meeting conclusions are to be respected by ail its members. On General Meeting work minutes is drawn that is signed by the Chair's president, by the recording secretary and two minutes' verifiers. article 25 President represents the Society and is responsible for its work. He summons the Executive Board and Secretariate sessions and performs duties specified by their rule-books. 2 - Executive Board article 26 Executive Board being one of the Society bodies is composed of 15 members that have been elected on General Meeting session. It is presided by the Society president who summons its sessions at least twice a year. Its order of the day has to be communicated at least 14 days priorto the session. Each member is entitled to present his amendment within 7 days that have followed the adoption of the order of the day at latest. The Executive Board conclusion is adopted if at least half of its members or two-thirds of the members attending the session have voted for it. article 27 Executive Board is to report to General Meeting for its work. article 28 Executive Board has the following duties and rights: - is responsible for the General Meeting conclusions implementation - prepares operating programme forthe period of three years that is to be approved by the General Meeting - reports to General Meeting about functioning of Society - prepares financial plan and Annual Financial Statement - proposes to the General Meeting purchase or withdrawal of properly - sets up committees and sections - prepares regulations and nominates presidents of the above committees and sections and coordinates their professional work - interprets the above regulations - summons ordinary and extraordinary sessions of General Meeting 276 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana - approves annual professional programme and gives guidelines for activities in particular spheres of operating - takes decisions about MIDEM's membership - expells members due to non-payed membership fee - sets up sections as operating bodies in view of the Society activity needs - approves organisational and professional boards for particular manifestations - elects and releives the Vice-president, the secretary and the member who is is charge of finances - elects members of the secretariate - approves editorial board and chief editor of the Society Journal (Informacije) as well as its publishing council - approves secretariate conclusions and its annual report article 29 Executive Board can work in extended number of its members in which also the representatives of professional and regional sections are present. 3 - Secretariate article 30 For efficient execution of current matters during the Executive Board sessions this latter elects the Secretariate that is composed of the society president, two Vice-presidents, secretary and one member responsible for finances. article 31 Secretariate sessions are summoned by the president or by dully authorized Vice-president according to need. Secretariate can be optionally extended by committees presidents. article 32 Secretariate is to resolve all current matters from the field of Society activity within the frame of Executive Board decisions and guidelines. It is to report to the Executive Board for its work. article 33 Secretariate takes decisions by the majority of all secretariate members or by the 2/3 majority of members attending the session. Secretariate suggests: - members of honour nomination - committees and sections and their respective presidents - organizational and professional manifestation boards - publishing council, editorial board and chief editor of the MIDEM journal - the rate of fees and other current financial matters and prepares: - Annual Reports that are to be approved by the Executive Board - regulations. 4 Supervisory Board article 34 Supervisory Board is elected by General Meeting and is composed of three members who are to elect their president among themselves. article 35 Supervisory Board supervises global Society operating and its boards conclusions implementation, application of legal regulations and specifications. It inspects financial operations and managing regularity. It is to report on all these matters to General Meeting and suggests particular bodies to be releived. It is to report to Executive Board on Annual Financial Statement review. During all Society boards sessions the Supervisory Board members have only a consultative right and not the right of suffrage. They are to be informed in advance on all bodies sessions. Supervisory Board members cannot be members of the Executive Board and of the Secretariate. 5. Court of Honour article 36 Court of Honour is to resolve disputes among Society members. It is elected by General Meeting and is composed of three members who elect their president among themselves. Court of Honour has its secretary who is not its member. Minutes is drawn on their work. This court conclusions are to be adopted by common consent. If this latter is not reached the matter is to be decided by General Meeting. Complaints to this court conclusions are resolved by General Meeting and are final. Court of Honour is to report to General Meeting for its work. 277 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana article 37 Court of Honours issues appropriate decisions referring to resolving of particular cases and draws minutes. A complaint against Court of Honour decision can be lodged to Society General Meeting within 15 days after receipt of the decision. General Meeting decision is final. V. Material and Financial Operations article 38 Society material resources are the following: a) property - assets b) resources on the basis of agreements c) supports and donations d) revenues realised by publications, conferences, seminars and other Society activity within the frame of legal regulations e) membership fees, article 39 Society property is represented by all fixed assets and movable goods that are its property and are registered into inventory list. It is the Executive Board that manages the property. article 40 Material and financial transactions are to be in accordance to rules that are in force for Societies. Accounting Records are kept in compliance with Cash and Material operating principles. Material and financial operations are managed on the basis of yearly adopted Financial Plan. Each Society member is entitled to insight into material and financial operations. Financial transactions are executed through the current account opened at Social Accountancy Service (SDK). VI. Administration Service article 41 Society can dispose of Administration Service for preparing and implementing of professional, financial, technical and other duties. Administration Service creating, its members rights and duties are regulated by agreement that is to be in accordance with legal regulations and is to be approved by the Executive Board. article 42 Administration Service operating means are determined and ensured from the Society resources by the Annual Plan. article 43 Administration Service is managed by Secretary who has been nominated by Executive Board and is not a corporate body. article 44 Administration Service work and organisation are given by Enactment that is to be adopted by the Executive Board. VII. GENERAL STIPULATIONS article 45 Society operating is put to an end in the following cases: a) by the General Meeting conclusion adopted by 2/3 members majority b) by competent administration authority decision on its operating inhibition c) if number of members goes below 10 article 46 Providing that Society MIDEM is put to liquidation its property managing is to be taken over by Elektrotehniška zveza Slovenije until a new Soctety for microelectronics, electronic elements and materials or some similar professional Society will have been established. article 47 Modifications and amendments to this statute are to be adopted according to same procedure that is foreseen for this statute adoption. article 48 This Statute was adopted during the General Meeting session that took place on 01.10.1992. Secretary: Meta Limpel, M.Sc. President: Hudi Ročak, D. Sc. 278 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana VESTI EVROPSKI PATENTI U "Evropskoj zajednici" dogovoreno je ustanoviti institu-ciju "Evropski patent". Za cijelo područje zajednice pos-tojati če jedna ustanova za odobravanje i registraciju patenata, EPO (European Patent Office) u München-u, SR Njemačka. Patent če pokrivati sve zemlje Evropske zajednice i one zemlje van zajednice koje ratificiraju "Eurpoean Patent Convention". Evropski patent če, u odnosu na nacionalne patente, pružati nekoliko prednosti: jednostavnost, ekonomičnost i zakonsku sigurnost. Jednostavnost se očituje u tome da se jednom prijavom patenta, na jednom jeziku, dobiva zaštita u cijeloj zapadnoj Evropi. Taksa za "Evropski patent" biti če niža od takse koju bi trebalo platiti za patentnu zaštitu u tri zemlje. U tome se očituje ekonomičnost patenta. Zakonska sigurnost "Evropskog patenta" proističe iz male vjerojatnosti da bi mogao biti odobren patent za nešto što je več negdje patentirano. Prije prihvačanja patenta pretražuje se banka podataka koja sadrži više od 26 miliuna dokumenata. Evropski patent, velika banka podataka kod EPO-a i brza dostupnost tih podataka pomoči če smanjivanju paralelnih razvojnih radova u Evropi. Prema podacima iz EZ-a sada "ponovna otkriča" koštaju evropsku industriju do 24 milijarde $ godišnje. Institucijom patenta EZ-a neče se ukinuti več postoječi patenti. I dalje če biti moguče zatražiti nacionalni patent u bilo kojoj zemlji Zajednice ili zatražiti internacionalni patent u nekoj od 49 zemalja, koje su članice "Patent Cooperation Treaty". Postupak za dobivanje patenta Evropske Zajednice sličan je postupcima za dobivanje nacionalnih patenata. Patent mora zadovoljiti neke osnovne kriterije. Patent mora predstavljati neku novost; mora prikazati neko otkriče ili novi princip i mora biti industrijski primjenjiv. Prijava se podnosi na jednome od tri zvanična jezika EPO-a: engleskom, francuskom ili njemačkom. Više informacija o patentu Evropske zajednice može se dobiti na adresi: European patent Office, Erhardstrasse 27, D-8000 München 2, SR Njemačka. Telefon 9949 89-23990, fax 9949 89-2399- 2850. TEHNOLOŠKE NOVOSTI Prenosimo čitaocima našega časopisa nekoliko informacija o tehnološkim novostimau svijetu. Informacije su prikupljene u različitim stručnim časopisima. THIN FILM FOUNDRY OFFERS SUPERCONDUCTORS Stepping out of research papers and into reality, a first-of-its- kind foundry now offers thin-film high-temperature superconductor films. Superconductor Technologies Inc., Santa Barbara, Calif., will fabricate these films on 2-in. wafers. The company implemented various functions, such as microwawe phase shifter that demonstrates linear performance up to 36 W (developed as part of a contract with the Electronic Warfare division of Wright Laboratory at the Wright-Patterson Air Force Base). To handle the high power, the firm created a novel conductor configuration that prevents damage to the thin films. Other devices fabricated with the 77K thin films include a Schiffman phase detector and delay lines. The phase shifter demonstrated an 860+-2° phase efect over a 2.4-GHz bandwith at 6.5 GHz, and its insertion less than 0.1 dB at 77K. The superconducting thin films consist of thallium compounds on a lanthium- aluminum-oxide (LaAI03) substrate. Foundry services can create 0.01 or 0.02-in.-thick films. Prices range from $175 for a 1-cm2 gold film, to over $11,000 for a 2- in. double-sided wafer with the thallium thin films. Custom fabrication services like pattering start at $250 for a 1 -cm2 chip. Design kits containing substrates and even a cold test fixture are available as well. Off-the-shelf resonators with frequencies of 2.3 or 5 GHz and Qs of greater than 10,000 or 8000, rerspectively, are available for evaluation and sell for $1500 each. Contact Jim Bybokas at (805)683-7646. 8-BIT MICROCONTROLLERS HOLD 2.25-KBYTE RAM Fewer external components and lower cost can be achieved with two 8-bit microcontrollers featuring expanded memory. The SAB80C515A and SAB80C517A from Siemens AG offer 1.25 and 2.25 kbytes of ram, respectively. The Munich-based firm claims that they contain more memory than other 8051-compatible microcontrollers. Also, a 32- kbyte program memory has been integrated in the corrresponding SAB83Cd515A-5 and SAB83C517A-5 ROM versions. Now available, the 279 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana devices use a maximum clock frequency of 18 MHz, which increases CPU performance by 50%. In the 80C515A, fast computation is supported by the integrated 32-bit multiply/divide unit-two 32- and 16-bit operands can be divided in 4 ¡as-and by eight data pointers. The controllers come with intelligent and powerful integrated peripheral modules. A 10-bit analog-to- digital converter offers a resolution of about 5 mV with either 8 or 12 input channels. The 80C515A incorporates three 16-bit-wide timers for digital-signal generation. Another first is a hardware power-done mode that's switched on and off via a control line. In this mode, the ports go to the tristate condition to further reduce consumption. A programmable watchdog time reensures reliable CPU operation. The clock supply is monitored by an oscillator watchdog. H BT SILICON TRANSISTOR OPERATES UP TO 53GHz A silicon-based heterojunction bipolar transistor (HBT) that can handle frequencies up to 53 GHz has been developed by the Daimler-Benz Research Laboratories, the Ulm-based research facilities of the major German producer Mercedes-Benz cars and trucks. According to the company, only IBM Research Labs in Yorktown Heights, NY., has attained similar speed performance. This development leaves in possibility of integrating high- frequency devices and conventional silicon circuits on the same chip. The HBT outperforms conventional silicon technologies not only in speed, but also with higher current amplification and lower noise and power consumption. Lying at the heart of the new transistor is a 50-n silicon-germanium base layer. High boron doping levels are responsible for a high charge carrier density. This creates a low resistance, the prerequisite for fast switching. In contrast to conventional silicon transistors, HBTs consist not just of silicon, but of layers of different seiconducting material. To obtain such a structure, germanium is usually added to silicon. Even though germanium atoms are bigger than those of silicon, making them impossible to fit into the silicon crystal lattice, the Ulm researchers managed to make the different layers monocrystalline throughout. This was achieved by using molecular-beam epitaxy to grow extremly thin layers atop one another. With the technique, all transistor layers are made in one process. HBTs also offer lower process temperatures-typically 550°C-over conventional silicon structures. ENHANCED ARCHITECTURE UPS FPGAs TO 20K GATES Taking advantage of its licences for all of the Xilings patents on the RAM-based programmable-logic arrays, AT&T Microelectronics,Barkeley Heights, N.J., has developed proprietary arhitecture that hosts from 3000 to 20.000 usable gates. Dubbed ORCA (optimized, recon-figurable cell architecture), the forth-coming family of arrays includes 64-bit configurable lookup tables in each logic block to help optimize logic utilizations. With the PERL Cell 'Inverted' pyramids Finger Rear contact This solar cell is capable of converting 45% of the energy for a monochromatic light source to electrical energy. 280 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana large lookup tables, more logic can be combined into one programable logic cell, reducing the number of cell-to-cell critical paths. The same lookup table can also be configured to perform multiple smaller functions, reducing the need for large numbers of cells and minimizing the amount of unused logic. Three major types of functions are supported by the arrays: data path, user-accessible SRAM, and glue logic. Data paths enable operations on two used signals, whether 4-, 8-, or 16-bits wide, and perform nibble-wide operations at a time-a unique feature. For routing resources, the ORCA family will include passive, active, and log-line routing paths so that the automatic routing tools can optimize their use of the resources for short-, medium-, and long-distance routes. The initial family member will contain 3000 usable gates and pack 120 I/O pads; the largest will have 20,000 usable gates and offer 288 I/O lines. Contact Ajay Shingal at (215)439-6004. PHOTOVOLTAICS MORE EFFICIENT THAN EVER Converting sunlight to electricity using silicon "solar cells" is a well known research effort, but what about converting monochromatic laser light to electricity? That's area that some researches are very interested in, for applications such as transsmision of power by line-of-sight by fiber optics. It's also being considered for powering space missions or extraterrestrial bases. Although this may sound far-fetched, consider that energy conversion efficiences of 45% have alredy been demonstrated. That's close to double the 23% efficiency achieved by today's best solar ceils in converting sunlight to electricity. The cell structure that has produced the high efficiency silicon solar ceils is the passivated emitter, rear locally diffused cell (PERL cell), as shown in the picture. Under solar illumination, these cells demonstrate overall energy conversion efficiances above 23%. As Martin Green of the Centre for Photovoltaic Devices and Systems, University of New South Wales (Kensington, Australia) reported in the June 1992 issue of IEEE Electron Device Letters, several features of this device make it a particularly efficient converter of long-wave-lenght monochromatic light. For example, the textured top surface resulting from the "inverted pyramid" structure shows reduces reflection loss from the top surface by ensuring that reflected at the first point of incidence is reflected downwards and so has a second chance of being coupled into the cell. Long-wavelenght light is only weakly absorbed in silicon and a resonable fraction will reach the rear of the cell. The rear reflector consists of aluminium displaced from the silicon interface by a layer of thermally grown silicon dioxide. Over 95% of the light reaching this rear surface is reflected. Upon reaching the top surface, any remaining light strikes the inverted pyraids from within the semiconductor materials. In this way, the effective path of light in silicon is increased by about 26 times. POSLOVNE NOVOSTI EAST EUROPEAN FACILITIES MAY DISAPPEAR A report published by SEI in may, "Semiconductor Technology Capability in the Former Soviet Union and Eastern Europe", presents a bleak assessment of the chip-making capability of this region. It expects few, if any, of the 66 wafer fabrication facilities in this former communist block to survive the transition to market economies. These facilities are some six years behind western technology and are still producing 256 k DRAMs. They avarage an output of only $21 milion per year. The report anticipates that various plants will close and that a pan-eastern European chip making combine will emerge that may have a structure similar to that of the SGS- Thomson Microelectronics Group. A DAY OF NEW ALLIANCES: IBM, TOSHIBA AND SIEMENS; AMD AND FUJITSU July 13,1992 may go down as one of the most significant days in the history of the global semiconductor industry. In two separate announcements, five of the worlds leading semiconductor companies announced major alliances that span U.S., Europe and Japan. First, IBM Corp., Siemens AG and Thosiba Corp. announced an alliance to develop a 256 Mb DRAM chip and its process. Then, in an unrelated but similar annon-uncement, Advanced Micro Devices and Fujitsu announced plans to collaborate on the development, manufacturing and sale of EPROM and flash memories, including the construction of a new $700 million fab facility in Japan. These announcements are significiant for two reasons: they may help to somewhat ease international tensions in the semiconductor arena, and they clearly illustrate the escalating costs of developing new, leading-edge semiconductor technologies. In the IBM/Siemens/Toshiba alliance, teams of developers will begin work immediately at IBM's Advanced Semiconductor Technology Center (ASTC) about 70 miles of north of New York city. Siemens and Toshiba 281 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana will also conduct project-related activities at their own facilities. At the peak of the development phase, more than 200 researchers from the three companies will support effort. By teaming up, the three firms aim to speed up the multi-year development process and be first with a 0.25 nm 256Mb DRAM technology. "This alliance is built on a record of successful cooperation among three of the world's pre-eminent technology companies" said Jack D. Kuehler, president of IBM in a prepared statement. "Together, we will put unprecedent value and computing capability in customers' hands, while mainting crucial technological infrastructures in key geographies". The AMD/Fujitsu agreement is somewhat further reaching in that in addition to development, it includes manufacturing and sales. Also, the two companies intended to estabilish a $700 million wafer fabrication facility to produce the devices. Under the agreement, Fujitsu will acquire position in AMD, and AMD will acquire a minority equity position in Fujitsu (both < 5%). The new facility, to be located in Japan, is expected to be operational in 1994 and will use 8 in. wafers and process technologies capable of producing products with geometries of 0.5 |am and smaller. Each company wil contribute equaly toward the cost of the joint venture. LITERATURA NAJPOPULARNIJE KNJIGE U SILICON VALLEY (Prvo polugodiSte 1992.) ELEKTRONIKA 1. Noise Reduction Techniques in Electronic Systems, 2nd ed. by Henry W. Ott. John Wiley & Sons, 188. $51.95. 2. PSpice & Circuit Analysis by John Keown. Mcmillan Publishing Co. 1991. &25. 3. Fax: Digital Facsimile Tecnology & Applications by Kenneth McConnell. Artech House, 1992. &78. 4. The Art of Electronics, 2nd ed., by Paul Horowitz and Winifield Hill. Cambridge University Press, 190. $59.95. 5. Wire and Cable for Electronics: A User's Handbook by Neil Sclater. T.A. Books, 1991. $29.95. KOMPJUTORSKE ZNANOSTI 1. C++ Programming Language, 2nd edition, by Bjarne Stroustrup. Addison-Wesley, 1991. $34.50. 2. Tog on Interface by Bruce Tognazzini, Addison-Wesley, 1992. $26.95. 3. Object-oriented Design with Applications by Grady Booch. Benjamin-Cummins, 1991. $46.25. 4.C++Primer,2nd edition by Stanley B. Lippman. Addison-Wesley, 1991. $32.25. 5.Programming Perl by Larry WallL O'Reilly & Associates, 1990. $29.95. (Popis knjiga preuzet je iz časopisa "Electronic Design", od 14.5.1992., a na osnovu podataka od "Stacey's Bookstore, 219 University Ave., Palo Alto, CA 94301 .'(415)326-0681; fax (415)326- 0693"). AMS first to install Test AMS is the first European ASICs manufacturer to install a test station for telephones. This new test equipment (Bruel & Kjaer, Denmark), consisting of an artificial telephone test head, mouth simulator, ear simulator, telephone interface and audio analyzer is used for the development, and quality control testing of the elec-troacoustic performance of ICs and othertransducers in telephones. At AMS the system will primarily be used for measuring transmission charachteristics of its ASICs1' in the telephone environment itself, including free-field response of loudspeeking telephones. Measurements of Receive, Station for Telephones Send and Sidetone response and Loudness ratings as well as Return Loss, Noise and distortion are recorded. Tone Riger, DTMF (Dual Tone Multi Frequency) and the switching characteristcs of hands-free and mobile telephones are measured and analyzed. The new test station also offers three powerful and noteworthy measurement techniques: Time Selective response, Steady State response and FFT Spectrum techniques combined with full complex processing, ensuring that it will solve,almost any electroacoustic measurement problem. 282 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana This tester will enable AMS to further enhance the performance of its ASICs for its customers by fully taking the manufacturer's complex telephone enviroment into account. Thus, AMS is the unique position of providing all relevant telecom ASICs and a dedicated testing service for the complete system analysis of any telephone. AMS now offers its telephone testing service to interested parties and customers. For further information please contact your local AMS Sales Office or AMS, Telecom Applications Group, Mr. Herbert Truppe, Schloss Premstâtten, a-8141 Unterpremstâtten: Phone (43) (3136)500 ext. 482. 1) Note: AMS spezialized in the development, design and production of ASICs for the telecommunications market; AMS has only recently announces the availability of a new and flexible chip set wich requires very few external components and wich can be adapted to most PTT specifications for building complete modular telephones. AMS and SUN - World Leaders optimize ASIC - Design The AMS HIT-KIT (Release 2.0) is now available on the Sun SPARC platform. By supporting Sun System, AMS now provides HIT-KIT to the growing number of SUN Users in the digital and mixed signal domain. With a world wide market share of 40% (installed systems), Sun is the leading supplierof RISC workstations and servers, running the Solaris operating system. While HIT-KIT is already available for HP/Apollo workstations. AMS is now planing to support the HP700 series platform. The AMS Mixed Signal High Performance Interface Tool KIT (AMS HIT-KIT) is a unique utility kit consisting of software programmes and libraries which contain full front-end information (symbols, simulation models, etc.) for the development of digital and mixed signal circuits in a Mentor Graphics CEA design environment. As a result of the close cooperation between Mentor Graphics and AMS, the new version of the AMS HIT-KIT is integrated into the Falcon Framework of mentor Version 8 Software. And, AMS uses the new advanced modeling process AMP from Quicksim II for the digital libraries to increase accuracy and performance of simulation result. Depending on the customer's needs and experience, several versions of the AMS HIT-KIT are available: Basic Digital: This design kit enables the userto design digital circuits on cell level. It is based on Mentor Graphic IDEA Series software and AMS cell libraries which are available for a veriety of processes in standard cell technologies. The most common interface mode to AMS is via a netlist. Mixed Signal: This kit, based on the Mentor Capture Station and the Explorer LSIM mixed-signal simulator, is intended for the development of ceil based mixed-signal circuits using AMS'digital and analogue cell libraries. Simulation is performed on the functional level for all digital and analogue components. In addition, the user has access to detailed transistor descriptions, in particular those of the analogue blocks of the library (including parametrical data). It provides for multi-level mixed-signal simulation and enables the user to do front-end design of analogue blocks. The usage of this kit requires working expertise in mixed-signal design and adherence to AMS design procedures. The AMS design department assists customers in every stage from logic conversion through to the tooling tape and test programme generation. Furthermore, the easy to use AMS HIT-KIT user's and reference guide together with various AMS databooks and design manuals offer customers all the information required to successfully design digital and mixed-signal ASICs within any design environment. Pripremio M. Turina KOLEDAR PRIREDITEV 1993 MAY 24.-28. MIPRO 93, Rijeka-Opatija SEPTEMBER 6.-9. EuMC'93 23rd European Microwave Conference, Madrid 13.-17. EPE'93 5th European Conference on Power Electronics and Applications Brighton 29.-01.10 MIEL-SD 93 21 st International Conference on Microelectronics, Bled, Slovenia OKTOBER 5.-9. Sodobna elektronika, Ljubljana 7.-8. ISEP 93, International Symposium on electronics in trafic, Ljubljana 7.-8. VAES 93, International symposium on control and automation of electroenergetic systems 283 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana Iskra Semicon ISKRA SEMICON Gabrsko 12 61420 Trbovlje tlx. - 35004 Isem telefon-0601-24-155 tel./Fax- 0601-22-376, - 0601-22-233 PROIZVODNJA Usmerniške diode Hitre usmerniške diode Ultra hitre diode Usmerniški mostički Diodne verige Suppresorske diode PROIZVODNJA & PRODAJA ZASTOPSTVA * INTERNATIONAL RECTIFIER * KINGBRIGHT * MOTOROLA Iskra SEMICON * DIODE 1N4001 -1N4007 1N5390- 1N5399 BY140 - BY 145 1N5400 - 1N5408 BY550 - 50 BY550 - 800 * HITRE DIODE BYF401 - BYF407 SRP100A - SRP100K BYF501 - BYF508 SRP300D - SRP300K BY500- 100 BY500 - 800 * ZENER DIODE BZX85C5V1 -BZX85C33 * MOSTIČKI BxxC800 - BxxC3700 KBPC3 - KBPC 35 KBU4-KBU8 International Rectifier 1 MOČNOSTNE DIODE 50-1000 A * MOČNOSTNI TI RISTOR JI 50- 1000 A * MOČNOSTNI MODULI D-D, T-T, T-D, D-T 26 - 260 A * FET TRANSISTORJI * FET DRIVERJI * MIKROELEKTRONSKI RELEJI Močnostne komponente Led - display program Diode, tranisitorji Integrirana vezja, razvojne enote MOTOROLA * TRANSISTORJI 100 mA-70 A * TIRISTORJI 800 mA - 30 A * TRIAKI 800 mA - 30 A * LINEARNA INT. VEZJA nap. regulatorji, ojačevalci * DIGIT. INT. VEZJA MC400X 74LS 74AO 74HC 74HCT Kingbright * LED DIODE * LED DISPLAYI MIKROPROCESORJI KONTROLERJI MEMO RIJE PERIFERIJA 284 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana MIDEM Strokovno društvo za mikroelektroniko, elektronske sestavne dele in materiale Dunajska 10, Ljubljana tel.(0)61 -316 886 MIDEM SOCIETY REGISTRATION FORM Please, use upper case letters!! 1. First Name ..........................................................Last Name Adress. City. Country................................................................Postal Code. 2. Date of Birth 3. Education (please, circle whichever appropriate ) PhD MSc BScHigh 3. Profession (please, circle whichever appropriate) Electronics Physics Chemistry 4. Company............................................................... Adress................................................................ School Metallurgy Student Material Sc. City. Country...............................................................Postal Code. 5. Your Primary Job Function R$D Fabrication Purchasing Consulting 6. Please, send mail to Engineering Facilities Other a) Company adress QA/QC b) Home Adress Management 7. I will regularly pay MIDEM membership fee, 10,00 DEM/year MIDEM members receive Journal "Informacije MIDEM" for free !!! Signature ............................................................ Date. 285 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana MIDEM Dunajska 10 61000 Ljubljana SLOVENIJA 286 Informacije MIDEM 22(1992)3, Ljubljana NAVODILA AVTORJEM Informacije MIDEM je znanstveno-strokovno-dru-štvena publikacija Strokovnega društva za mlkroelektroniko, ejektronske sestavne dele in materiale-MIDEM. Časopis objavlja prispevke domačih in tujih avtorjev, še posebej članov MIDEM, s področja mikroelektronike, elektronskih sestavnih delov In materialov, ki so lahko: Izvirni znanstveni članki, predhodna sporočila, pregledni članki, razprave z znanstvenih in strokovnih posvetovanj in strokovni članki. Članki bodo recenzirani. Časopis objavlja tudi novice iz stroke, vesti iz delovnih organizacij, inštitutov in fakultet, obvestila o akcijah društva MIDEM In njegovih članov ter druge relevantne prispevke. Strokovni prispevki morajo biti pripravljeni na naslednji način 1. Naslov dela, imena in priimki avtorjev brez titul. 2. Ključne besede in povzetek (največ 250 besed). 3. Naslov dela v angleščini. 4. Ključne besede v angleščini (Key words) in podaljšani povzetek (Extended Abstract) v angleščini. 5. Uvod, glavni del, zaključek, zahvale, dodatki in literatura. 6. Imena in priimki avtorjev, titule in naslovi delovnih organizacij, v katerih so zaposleni. Ostala splošna navodila 1. V članku je potrebno uporabljati SI sistem enot oz. v oklepaju navesti alternativne enote. 2. Risbe je potrebno izdelati s tušem na pavs ali belem papirju. Širina risb naj bodo 7.5 oz. 15 cm. Vsaka risba, tabela ali fotografija naj ima številko in podnapis, ki označuje njeno vsebino. Risb, tabel in fotografij ni potrebno lepiti med tekst, ampak jih je potrebno ločeno priložiti članku. V tekstu je potrebno označiti mesto, kjer jih je potrebno vstaviti. 3. Delo je lahko napisano in bo objavljeno v kateremkoli jugoslovanskem jeziku v latinici in v angleščini. Uredniški odbor ne bo sprejel strokovnih člankov, ki ne bodo poslani v dveh izvodih. Avtorji, ki pripravljajo besedilo v urejevalnikih besedil, lahko pošljejo zapis datoteke na disketi (360 ali 1,2) v formatih ASCII, Wordstar (3.4, 4.0), Wordperfect, word, ker bo besedilo oblikovano v programu Ventura 2.0. Grafične datoteke so lahko v formatu HPL, SLD (AutoCAD), PCX ali IMG/GEM. Avtorji so v celoti odgovorni za vsebino objavljenega sestavka. Rokopisov ne vračamo. Rokopise pošljite na naslov Uredništvo Informacije MIDEM Elektrotehniška zveza Slovenije Dunajska 10, 61000 Ljubljana UPUTE AUTORIMA Informacije MIDEM je znanstveno-stručno-druš-tvena publikacija Stručnog društva za mikroelek-troniku, elektronske sestavne dijelove i materijale - MIDEM. Časopis objavljuje priloge domačih i stranih autora, naročita članova MIDEM, s podru-čja mikroelektronike, elektronskih sastavnih dije-lova in materijala koji mogu biti: izvorni znanstveni članci, predhodna priopčenja, pregledni članci, ¡zlaganja sa znanstvenih i stručnih skupova i stručni članci. Članci če biti recenzirani. Časopis takoder objavljuje novosti iz struke, oba-vijesti iz radnih organizacija, instituta i fakulteta, obavijesti o akcijama društva MIDEM i njegovih članova i druge relevantne obavijesti. Stručni članci moraju biti pripremljeni kako slijedi 1. Naslov članka, Imena i prezimena autora bez titula. 2. Ključne riječi i sažetak (najviše 250 riječi). 3. Naslov članka na engleskom jeziku. 4. Ključne riječi na engleskom jeziku (3Key Words) i produženi sažetak (Extended Abstract) na engleskom jeziku. 5. Uvod, glavni dio, zaključni dio, zahvale, dodaci i literatura. 6. Imena i prezimena autora, titule i naslovi institucija u kojima su zaposleni. Ostale opšte upute 1. U prilogu treba upotrebljavati SI sistem jedinica od. u zagradi navesti alternativne jedinice. 2. Crteže treba izraditi tušem na pausu ili bijelom paplru. Širina crteža neka bude do 7.5 odnosno 15 cm. Svaki crtež, tablica ili fotografija treba ¡mati broj i naziv koji označuje njen sadržaj. Crteže, tabele i fotografije nije potrebno lijepiti u tekst, več ih priložiti odvojeno, a u tekstu samo naznačiti mjesto gdje dolaze. 3. Rad može biti pisan i biti če objavljen na bilo kojem od jugoslavenskih jezika u latinici i na engleskom jeziku. Autori mogu poslati radove na disketama (360 ili 1,2) u formatima tekst procesora ASCII, Wordstar (3.4. i 4.0), word, Wordperfect pošto če biti tekst dalje obraden u Venturi 2.0. Grafičke datoteke mogu biti u formatu HPL, SLD (AutoCAD), PCX ili IMG/GEM. Urednički odbor če odbiti sve radove koji neče biti poslani u dva primjerka. Za sadržaj članaka autori odgovaraju u potpu-nosti. Rukopisi se na vračaju. Rukopise šaljite na adresu: Uredništvo Informacije MIDEM Elektrotehnična zveza Slovenije Dunajska 10, 61000 Ljubljana Slovenija INFORMATION FOR CONTRIBUTORS Informacije MIDEM is professional-scientific-so-cial publication of Professional Society for Microelectronics, Electronic Components and Materials. In the Journal contributions of domestic and foreign authors, especially members of MIDEM, are published covering field of microelectronics, electronic components and materials. These contributions may be: original scientific papers, preliminary communications, reviews, conference papers and professional papers. All manuscripts are subject to reviews. Scientific news, news from the companies, institutes and universities, reports on actions of MIDEM Society and its members as well as other relevant contributions are also welcome. Each contribution should include the following specific components: 1. Title of the paper and authors' names. 2. Key Words and Abstract (not more than 250 words). 3. Introduction, main text, conclusion, acknowledgements, appendix and references. 4. Authors' names, titles and complete company or institution adress. General information 1. Authors should use SI units and provide alternative units in parentheses wherever necessary. 2. Illustrations should be in black on white or tracing paper. Their width should be up to 7.5 or 15 cm. Each illustration, table or photograph should be numbered and with legend added. Illustrations, tables and photografphs are not to be placed into the text but added separately. Hower, their position in the text should be clearly marked. 3. Contributions may be written and will be published in any Yugoslav language and in english. Authors may send their files on formatted diskettes (360 or 1,2) in ASCII, Wordstar (3.4 or 4.0), word, Wordperfect as text will be formated in Ventura 2.0. Graphics may be in HPL, SLD (AutoCAD), PVX or IMG/GEM formats. Papers will not be accepted unless two copies are received. Authors are fully responsible for the content of the paper. Manuscripts are not returned. Contributions are to be sent to the address: Uredništvo Informacije MIDEM Elektrotehniška zveza Slovenije Dunajska 10, 61000 Ljubljana, Slovenia 287 TERMINOLOŠKI STANDARDI 1 2 3 4 11.23 • Holov efekat • Hallov efekt • Xojiob c^ickt • Hallov pojav 147-0/0-1.23 • Hall effect « Effet Hall Anizotropija električnega prevajanja v prevodniku ali polprevodniku, katero povzroča namagnetenost, ki je pravokotna na vektor gostote toka. Le-ta oklepa, namesto da bi bil vzporeden z električnim poljem, z njim določen kot. 11.24 • Holov koeficijent (poluprovodrrika) • Hallov koeficijent (poluvodiča) • Xonos Koc^HUHeHT (na nonyi!poBoaHHK) • Hallov koeficient (polprevodnika) 147-0/0-1.24 • Hall coefficient (of a semiconductor), Hall constant • Coefficient de Hall (d'un semiconducteur), constante de Hall Sorazmernostni koeficijent R v odvisnosti Eh = R (J X B) kjer je Eti — rezuHirajoče prečno električno polje, J — gostota toka, B — gostota magnetnega pretoka. Opomba: Tip večinskih nosilcev elektrine je lahko določen s predznakom Hallovega koeficienta.. 2.1.25 • Fotoelektrični efekat • Fotoelektrički efekt • CX)ioeneKTpCTeH e$CKT • Fotoelektrični pojav 147-0/0-1.25 • Photo-electric effect « Effet photoélectrique Pojav medsebojnega učinkovanja med sevanjem in materijo, ki absorbira fotone in tvori premične nosilce elektrine. 11.26 • Fotonaponski efekat • Fotonaponski efekt • OoTonanoncKH c$>ckt • Fotonapetostni pojav 147-0/0-1.26 • Photovoltaic effect • Effet photovoltaique Fotoelektrični pojav, pri katerem se pojavi električna napetost. TERMINOLOŠKI STANDARDI 2.2 Vrste elementov r\D co i 2 3 4 2.2.1 • Poluprovodnička komponenta • Poluvodička komponenta • Ilor;ynpOBOi!.IIHMKH enCMCHT ® Polprevodniki element, polprevodnika komponenta 147-0/0-2.1 • Semiconductor device • Dispositif ¿semiconducteurs Element, katerega lastnosti so bistveno povezane s pretokom nosilcev elektrine skozi polprevodnik. 2 2.2 • Poluprovodnička dioda • Poluvodička dioda • rio;iynpoBoaHHliKa ruioaa • Polprevodnika dioda 147-0/0-2.2 • Semiconductor diode • Diode a semiconducteurs Polprevodniki element z dvema priključkoma, ki ima asimetrično napetostno-tokovno karakteristiko. Opomba: V kolikor ni drugač » določeno, ta definicija običajno označuje element z napetostno-tokovno karakteristiko, ki je tipična za P-N spoj. 2.13 • Dioda referentnog napona • Dioda referentnog r.3por,a • Jliioaa aa pe^cpciiTcsf nanoH • Referenčna dioda 147-0/0-2.3 • Voltage reference diode • Diode de tension de reference Dioda, ki na svojih priključkih ohranja referenčno napetost predpisane točnosti, kadar deluje v predpisanem tokovnem območju. 114 • Dioda za stabilizaclju napona • Dioda za stabilizacijo napona • Jlnofla 33 craSit/iiiMUHja s:a nanon • Stabilizacijska dioda 147-0/0-2.4 • Voltage regulator diode • Diode régulatice de tension Dioda, ki ohranja na svojih priključkih konstantno napetost v označenem tokovnem območju. 115 • Poluprovodnička ispravljačka dioda ■ Poluvodička ispravljačka dioda • no;iynpoBOfl!iHMKa naconyBa4Ka nnona • Polprevodnika usmerjalna dioda 147-0/0-2.5 • Semiconductor rectifier diode • Diode de redressement à semiconducteurs Polprcvodniška dioda, namenjena za usmetjanje, vključno s priborom za pritrditev in hlajenje, če tvori z diodo celoto. 3 o" 3 » o S o m rv> ro lO c ÇT P' 3 » TERMINOLOŠKI STANDARDI 1 2 3 4 2.2.6 • Poluprovodnički ispravljački blok (slog) • Poluvodički ispravljački slog • rio.nynpoBoaHHWii nacowyBaMKH 5hok • Polprevodniki usmerjalni stavek 147-0/0-2.6 • Semiconductor rectifier stack • Bloc de redressement â semicounduc-teurs Kombinacija ene ali več usmerjalnih diod s priborom za pritrditev in hlajenje, če obstoji. 2.2.7 • Tunelskadioda • Tunelska dioda- • TyHe^-flHoaa; • Tunelska dioda 147-0/0-2.7 • Tunnel diode • Diode tunnel Dioda, ki ima PN spoj, v katerem nastaja tunelski proces, ki privede do pojava dinamične prevodnosti v določenem področju prevodne smeri tokovno-napetostne karakteristike. 12.8 • Foto-dioda • Foto—dioda • (kiTO-aitofla • Folodioda 147-0/0-2.12 • Photo-diode • Photo-diode Dioda, v kateri se izkorišča fotoelektrični pojav. 2.2.9 • Signalna dioda • Signalna dioda • Crimamia nnoaa • Signalna dioda 147-0B/0—2.14 • Signal diode • Diode de signal Dioda, ki se uporablja za izločanje in obdelavo informacij v obliki električnega signala, ki se spreminja s časom in je lahko analogen ali digitalen. 2.2.10 • Protivsmcrna dioda • Protusmjerna dioda • EatiOTyiiC/nna astona • Unitunelska dioda 147—OB/O—2.15 • Unitunncl diode,backward diode • Diode unitunnel Tunelska dioda, pri kateri sta temenski in dolinski tok približno enaka. 2.2.11 • Ispravljačka dioda s lavinskim probojem • Ispravljačka dioda s lavinskim probojem (lavinska dioda) • HacovTBaMKaflHoaa co naBHHCKH npo5HB • Plazovna usmerjalna dioda 147-00/0-2.16 • Avalanche rectifier diode • Diode de redressement à avalanche Usmerjalna dioda, katere prebojna napetost je nad določeno vrednostjo in ki lahko omejen čas prenese impulzno obremenitev v prebojnem področju inverzne karakteristike. TERMINOLOŠKI STANDARDI ] 2 3 4 2.2.12 • Ispravljačka dioda s prinudenim lavinskim probojem • Ispravljačka dioda s prisilnim lavinskim p t oboje m • 1 i3COMynaMKa n.nona -KonTponupcH naBim-ckh npoBiiu • Krmiljena plazovna usmerjalna dioda 147—0B/0—2.1 7 • Controlled avalanche rectifier diode • Diode de redressement à l'avalanche contrôlée Usmerjalna dioda, katere prebojna napetost je med maksimalno in minimalno vrednostjo in ki se lahko stalno obremenjuje v prebojnem področju inverzne karakteristike.' 2.2.13 • Tranzistor • Tranzistor • Tpairjsiciop • Transistor 147-0/0—2.8 • Transistor • Transistor Poprevodniški element, ki omogoča ojačitev moči in ima tri ali več priključkov. Opomba: Drugi izrazi se lahko uporabljajo za opis določenih posebnih vrst polprevodnikih elementov, na katere se nanaša ta definicija. 2.114 • Bipolarni tranzistor • Bipolarni tranzistor • Ennonapcn TpainncTop • Bipolarni transistor • Transistor bipolaire • Bipolar transistor Transistor, ki uporablja nosilce elektrine obeh polaritet. ms • Unipolarni tranzistor • Unipolarni tranzistor • vmhnonapch tpah3hct0p • Unipolarni transistor 147-0/11-1.4 • Unipolar transistor • Transistor unipolaire Transistor, ki uporablja nosilce elektrine samo ene polaritete. 2.116 • Tranzistor sa efektom polja • Tranzistor s efektom polja • rioncn Tpaii3JiCTop • Transistor na poljski pojav, poljski transistor 147—0C/0—2.18 • Field-effect transistor • Transistor à effet de champ Unipolarni transistor, v katerem sc tok med izvorom in ponorom krmili z električnim poljem, nastalim s priključitvijo napetosti med priključkoma izvora in ponora. TERMINOLOŠKI STANDARDI 1 2 3 4 2.2.! 7 • Foto- tranzistor • Foto— tranzistor •