Что такое методология эсд: ЭСД на транспортировку древесины — порядок оформления в ЛесЕГАИС

НОУ ИНТУИТ | Лекция | Методология построения экспертных систем

< Лекция 15 || Лекция 6: 123

Аннотация: В лекции рассматриваются определения, классификация и
структура экспертных систем (ЭС), а также трудности разработки ЭС и
методология построения экспертных систем. Описываются примеры ЭС —
система G2, OMEGAMON и ЭС диагностирования цифровых устройств.

Ключевые слова: транспортировка, телекоммуникации, связь, мониторинг, экспертная система, эксперт, диагностика, интерпретация, отладка, логический вывод, БЗ, ПО, представление знаний, система продукций, семантическая сеть, запуск, модуль, БД, Lisp, Prolog, экспертная система — оболочка G2 ( Gensym), GDA, ‘clip’, классификация экспертных систем, промышленный образец, извлечение знаний, формализация знаний, инженерия знаний, здравый смысл, VAX, экспертная диагностическая система, определение, замыкание, система представления знаний, информационная система, информативный параметр, диапазон, параметр, таблица, тестовая процедура, СПЗ, программа, АКД, реакция, интеллектуальная система, опыт, очередь, максимум, коэффициенты, унификация, gensym, динамические объекты, метазнания, динамическая модель, экспертная система мониторинга OMEGAMON (Candle), IBM, OMEGAMON, situational, policy, WebSphere MQ, MQSeries, CMS, настройка, CNP, Candle, workstation, Managed System, CPU, AIX, Windows, application, server, apply, отображение, производительность

Экспертные системы: Определения и классификация

intuit.ru/2010/edi»>Одним из наиболее значительных достижений искусственного
интеллекта стала разработка мощных компьютерных систем, получивших
название «экспертных» или основанных на «знаниях»
систем. В современном обществе при решении задач управления сложными
многопараметрическими и сильносвязанными системами, объектами,
производственными и технологическими процессами приходится
сталкиваться с решением неформализуемых либо трудноформализуемых
задач. Такие задачи часто возникают в следующих областях: авиация,
космос и оборона, нефтеперерабатывающая промышленность и
транспортировка нефтепродуктов, химия, энергетика, металлургия,
целлюлозно-бумажная промышленность, телекоммуникации и связь, пищевая
промышленность, машиностроение, производство цемента, бетона и т.п.
транспорт, медицина и фармацевтическое производство, административное
управление, прогнозирование и мониторинг. Наиболее значительными
достижениями в этой области стало создание систем, которые ставят
диагноз заболевания, предсказывают месторождения полезных ископаемых,
помогают в проектировании электронных устройств, машин и механизмов,
решают задачи управления реакторами и другие задачи
[
6. 1
]
,
[
6.2
]
. Примеры экспертных систем в различных предметных областях приводятся в конце
лекции.

Под экспертной системой (ЭС) будем понимать программу, которая
использует знания специалистов ( экспертов ) о некоторой конкретной
узко специализированной предметной области и в пределах этой области
способна принимать решения на уровне эксперта -профессионала.

Осознание полезности систем, которые могут копировать дорогостоящие
или редко встречающиеся человеческие знания, привело к широкому
внедрению и расцвету этой технологии в 80-е, 90-е годы прошлого века.
Основу успеха ЭС составили два важных свойства, отмечаемые рядом
исследователей
[
6.3
]
,
[
6.4
]
:

• intuit.ru/2010/edi»>в ЭС знания отделены от данных, и мощность экспертной системы
  обусловлена в первую очередь мощностью базы знаний и только во вторую
  очередь используемыми методами решения задач;
• решаемые ЭС задачи являются неформализованными или
  слабоформализованными и используют эвристические, экспериментальные,
  субъективные знания экспертов в определенной предметной области.

Основными категориями решаемых ЭС задач являются: диагностика,
управление (в том числе технологическими процессами), интерпретация,
прогнозирование, проектирование, отладка и ремонт, планирование,
наблюдение ( мониторинг ), обучение.

Обобщенная схема ЭС приведена на рис. 6.1. Основу ЭС составляет
подсистема логического вывода, которая использует информацию из базы
знаний (БЗ), генерирует рекомендации по решению искомой задачи. Чаще
всего для представления знаний в ЭС используются системы продукций и
семантические сети. Допустим, БЗ состоит из фактов и правил (если
<посылка> то <заключение>). Если ЭС определяет, что посылка верна, то
правило признается подходящим для данной консультации и оно
запускается в действие. Запуск правила означает принятие заключения
данного правила в качестве составной части процесса консультации.

Обязательными частями любой ЭС являются также модуль приобретения
знаний и модуль отображения и объяснения решений. В большинстве
случаев, реальные ЭС в промышленной эксплуатации работают также на
основе баз данных (БД). Только одновременная работа со знаниями и
большими объемами информации из БД позволяет ЭС получить неординарные
результаты, например, поставить сложный диагноз (медицинский или
технический), открыть месторождение полезных ископаемых, управлять
ядерным реактором в реальном времени.

Рис.
6.1.
Структура экспертной системы

intuit.ru/2010/edi»>Важную роль при создании ЭС играют инструментальные средства. Среди
инструментальных средств для создания ЭС наиболее популярны такие
языки программирования, как LISP и PROLOG, а также экспертные
системы-оболочки (ЭСО): KEE, CENTAUR, G2 и GDA, CLIPS, АТ_ТЕХНОЛОГИЯ,
предоставляющие в распоряжение разработчика — инженера по знаниям
широкий набор для комбинирования систем представления знаний, языков
программирования, объектов и процедур
[
6.5
]
,
[
6.6
]
.

Рассмотрим различные способы классификации ЭС.

По назначению ЭС делятся на:

• ЭС общего назначения.
• Специализированные ЭС:
  1. проблемно-ориентированные для задач диагностики, проектирования,
     прогнозирования
  2. предметно-ориентированные для специфических задач, например,
     контроля ситуаций на атомных электростанциях.

По степени зависимости от внешней среды выделяют:

• Статические ЭС, не зависящие от внешней среды.
• Динамические, учитывающие динамику внешней среды и предназначенные
  для решения задач в реальном времени. Время реакции в таких системах
  может задаваться в миллисекундах, и эти системы реализуются, как
  правило, на языке С++.

По типу использования различают:

• Изолированные ЭС.
• ЭС на входе/выходе других систем.
• Гибридные ЭС или, иначе говоря, ЭС интегрированные с базами данных и
  другими программными продуктами (приложениями).

По сложности решаемых задач различают:

• intuit.ru/2010/edi»>Простые ЭС — до 1000 простых правил.
• Средние ЭС — от 1000 до 10000 структурированных правил.
• Сложные ЭС — более 10000 структурированных правил.

По стадии создания выделяют:

• Исследовательский образец ЭС, разработанный за 1-2 месяца с
  минимальной БЗ.
• Демонстрационный образец ЭС, разработанный за 2-4 месяца, например,
  на языке типа LISP, PROLOG, CLIPS
• Промышленный образец ЭС, разработанный за 4-8 месяцев, например, на
  языке типа CLIPS с полной БЗ.
• Коммерческий образец ЭС, разработанный за 1,5-2 года, например, на
  языке типа С++, Java с полной БЗ.

Дальше >>

< Лекция 15 || Лекция 6: 123

Омск – город будущего!.

Официальный портал Администрации города Омска

Город Омск основан в 1716 году. Официально получил статус города в 1782 году. С 1934 года — административный центр Омской области.

Площадь Омска — 566,9 кв. км. Территория города разделена на пять административных округов: Центральный, Советский, Кировский, Ленинский, Октябрьский. Протяженность города Омска вдоль реки Иртыш — около 40 км.

Расстояние от Омска до Москвы — 2 555 км.

Координаты города Омска: 55.00˚ северной широты, 73.24˚ восточной долготы.

Климат Омска — резко континентальный. Зима суровая, продолжительная, с устойчивым снежным покровом. Лето теплое, чаще жаркое. Для весны и осени характерны резкие колебания температуры. Средняя температура самого теплого месяца (июля): +18˚С. Средняя температура самого холодного месяца (января): –19˚С.

Часовой пояс: GMT +6.

Численность населения на 1 января 2022 года составляет 1 126 193 человека.

Плотность населения — 1 949 человек на 1 кв. км.

Омск — один из крупнейших городов Западно-Сибирского региона России. Омская область соседствует на западе и севере с Тюменской областью, на востоке – с Томской и Новосибирской областями, на юге и юго-западе — с Республикой Казахстан.

©Фото Б.В. Метцгера

Герб города Омска

Омск — крупный транспортный узел, в котором пересекаются воздушный, речной, железнодорожный, автомобильный и трубопроводный транспортные пути. Расположение на пересечении Транссибирской железнодорожной магистрали с крупной водной артерией (рекой Иртыш), наличие аэропорта обеспечивают динамичное и разностороннее развитие города.

©Фото Алёны Гробовой

Город на слиянии двух рек

В настоящее время Омск — крупнейший промышленный, научный и культурный центр Западной Сибири, обладающий высоким социальным, научным, производственным потенциалом.

©Фото Б.В. Метцгера

Тарские ворота

Сложившаяся структура экономики города определяет Омск как крупный центр обрабатывающей промышленности, основу которой составляют предприятия топливно-энергетических отраслей, химической и нефтехимической промышленности, машиностроения, пищевой промышленности.

©Фото Б.В. Метцгера

Омский нефтезавод

В Омске широко представлены финансовые институты, действуют филиалы всех крупнейших российских банков, а также брокерские, лизинговые и факторинговые компании.

Омск имеет устойчивый имидж инвестиционно привлекательного города. Организации города Омска осуществляют внешнеторговые отношения более чем с 60 странами мира. Наиболее активными торговыми партнерами являются Испания, Казахстан, Нидерланды, Финляндия, Украина, Беларусь.

Город постепенно обретает черты крупного регионального и международного делового центра с крепкими традициями гостеприимства и развитой инфраструктурой обслуживания туризма. Год от года город принимает все больше гостей, растет число как туристических, так и деловых визитов, что в свою очередь стимулирует развитие гостиничного бизнеса.

©Фото Б.В. Метцгера

Серафимо-Алексеевская часовня

Омск — крупный научный и образовательный центр. Выполнением научных разработок и исследований занимаются более 40 организаций, Омский научный центр СО РАН. Высшую школу представляют более 20 вузов, которые славятся высоким уровнем подготовки специалистов самых различных сфер деятельности. Омская высшая школа традиционно считается одной из лучших в России, потому сюда едут учиться со всех концов России, а также из других стран.

©Фото А.Ю. Кудрявцева

Ученица гимназии № 75

Высок культурный потенциал Омска. У омичей и гостей нашего города всегда есть возможность вести насыщенную культурную жизнь, оставаясь в курсе современных тенденций и течений в музыке, искусстве, литературе, моде. Этому способствуют городские библиотеки, музеи, театры, филармония, досуговые центры.

©Фото В.И. Сафонова

Омский государственный академический театр драмы

Насыщена и спортивная жизнь города. Ежегодно в Омске проходит Сибирский международный марафон, комплексная городская спартакиада. Во всем мире известны такие омские спортсмены, как борец Александр Пушница, пловец Роман Слуднов, боксер Алексей Тищенко, гимнастка Ирина Чащина, стрелок Дмитрий Лыкин.

©Фото из архива управления информационной политики Администрации города Омска

Навстречу победе!

Богатые исторические корни, многообразные архитектурные, ремесленные, культурные традиции, широкие возможности для плодотворной деятельности и разнообразного отдыха, атмосфера доброжелательности и гостеприимства, которую создают сами горожане, позволяют говорить о том, что Омск — город открытых возможностей, в котором комфортно жить и работать.

©Фото из архива пресс-службы Ленинского округа

Омск — город будущего!

Эндоскопическая диссекция подслизистого слоя | Johns Hopkins Medicine

Эндоскопическая подслизистая диссекция | Медицина Джона Хопкинса

Если у вас есть опухоль или поражение слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, ваш врач может порекомендовать удалить его с помощью процедуры, называемой эндоскопической подслизистой диссекцией.

Что такое эндоскопическая диссекция подслизистого слоя?

Эндоскопическая диссекция подслизистого слоя (ESD) — это минимально инвазивная процедура, при которой используется гибкий трубчатый инструмент, называемый эндоскопом, для удаления предраковых и раковых участков желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). «Подслизистый» означает, что эта процедура нацелена на опухоли, расположенные под оболочкой желудочно-кишечного тракта (слизистой оболочкой). Эти опухоли могут располагаться близко к мышечной ткани, и их трудно полностью удалить другими методами.

Эту процедуру выполняют гастроэнтерологи (врачи, специально обученные для лечения желудочно-кишечного тракта). В зависимости от того, где в желудочно-кишечном тракте расположена опухоль, врач вводит эндоскоп через рот при опухолях верхних отделов ЖКТ или через задний проход при опухолях нижних отделов ЖКТ. ESD, как правило, является амбулаторной процедурой, и большинство людей отправляются домой в тот же день.

Только несколько центров в США проводят ESD, потому что эта процедура требует высокой квалификации и точности.

Кому может понадобиться эндоскопическая диссекция подслизистого слоя?

Процедура ESD может использоваться для лечения следующих опухолей и поражений, поражающих подслизистую оболочку, слой между выстилкой внутренних органов и мышечной стенкой:

• Пищевод Барретта
• Раковые опухоли или полипы толстой кишки на ранней стадии, включая колоректальный рак, рак желудка и рак пищевода.
• Опухоли пищевода, желудка или толстой кишки, которые еще не проникли в более глубокие слои стенки ЖКТ

ESD может быть более эффективным вариантом, чем эндоскопическая резекция слизистой оболочки (EMR), для удаления определенных новообразований, особенно без четких границ или слишком больших, чтобы их можно было удалить целиком другими методами. Использование электростатического разряда в этих случаях может помочь свести к минимуму риск распространения рака.

ESD может помочь вашему врачу установить стадию рака желудочно-кишечного тракта (определить его распространение), чтобы составить индивидуальный план лечения.

Эндоскопическая диссекция подслизистого слоя (ESD) | История Эйлин

Подготовка к эндоскопической диссекции подслизистого слоя

Ваш гастроэнтеролог предоставит подробные инструкции о том, как подготовиться к ESD. Шаги, которые необходимо предпринять перед процедурой, могут включать:

• Для процедуры на нижних отделах желудочно-кишечного тракта соблюдайте жидкую диету плюс слабительное или клизму для очистки кишечника.
• При проведении процедуры на верхних отделах желудочно-кишечного тракта не принимайте пищу и не пейте в течение 12 часов до процедуры, чтобы исключить попадание пищи в пищевод.
• Сообщите своему врачу, если у вас есть аллергия.
• Внимательно следуйте указаниям врача перед процедурой. Позвоните в офис, если у вас есть вопросы о ваших инструкциях.
• Убедитесь, что кто-то отвезет вас домой после процедуры, так как вам будут давать лекарства, вызывающие сонливость.

Что происходит во время эндоскопической диссекции подслизистой оболочки

Во время процедуры ESD ваш гастроэнтеролог:

1. Введет внутривенно капельницу для введения седативного средства, чтобы убедиться, что вы не чувствуете боли.

1. Введите эндоскоп высокого разрешения через рот или задний проход, в зависимости от расположения опухоли.
2. Следите за изображениями на экране, чтобы не повредить окружающие ткани во время процедуры.
3. Найдите опухоль и отметьте ее границы специальным инструментом, пропущенным через трубку эндоскопа.
4. Введите раствор под опухолью или поражением, чтобы отделить его от мышечной стенки. Это помогает свести к минимуму повреждение окружающих тканей во время процедуры.
5. Используйте электрохирургический нож с высокочастотным электрическим током, чтобы «срезать» опухолевую ткань со стенки ЖКТ. Электрический ток запечатывает кровеносные сосуды, чтобы уменьшить кровотечение.
6. Удалите ткань из организма через эндоскоп и отправьте в лабораторию для исследования у патологоанатома.

Восстановление после эндоскопической диссекции подслизистой оболочки

После процедуры электростатического разряда вы будете находиться под наблюдением в послеоперационной палате, пока действие седативного препарата не пройдет. Перед отъездом врач обсудит с вами ваши результаты.

Исследование патологоанатомом образцов ткани под микроскопом может подтвердить, полностью ли удалена опухоль.

По мере выздоровления у вас могут появиться:

• Боль в горле, если эндоскоп вводят через рот.
• Расстройство желудка или рвота, если лечили желудок или кишечник.
• Чрезмерное газообразование, вздутие живота или спазмы, особенно если во время лечения врачи надували живот воздухом.

Редкая эндоскопическая процедура, сохраняющая желудок

«Многие люди в США не знают об эндоскопическом
расслоение подслизистой оболочки», — говорит гастроэнтеролог Саовани Нгамруенгфонг. Она
обсуждает недавний случай, связанный с этой процедурой.

Узнайте о преимуществах ESD

Связанные

• Гастроэнтерология

  Эндоскопическая резекция слизистой оболочки

• Колоректальный рак

  Эндоскопическая резекция на всю толщину

• Рак пищевода

  Стентирование пищевода

Похожие темы

Инструменты и методология диагностики электростатического разряда

В этой статье основное внимание уделяется методологии, методам и инструментам для выявления, классификации и количественной оценки возникновения электростатического разряда в производстве полупроводников и электронных сборок. Надлежащая методология обнаружения и измерения событий электростатического разряда в рабочих инструментах, работающих с чувствительными к электростатическому разряду компонентами, идентификация разрядов типа CDM и связывание разрядов с конкретными этапами процесса подробно описана на уровне, доступном для широкого круга специалистов. Будет подробно объяснено использование инструментов, таких как высокоскоростные запоминающие осциллографы, специальные антенны, детекторы электростатического разряда и мониторы. Эта статья должна принести пользу все большему числу инженеров-технологов, которые изо всех сил пытаются сохранить производительность, в то время как устройства становятся все более и более чувствительными к электростатическим разрядам.

Если вы инженер, ответственный за производство полупроводниковых устройств или сборку печатных плат, и вам сказали, что одна из ИС в вашем технологическом процессе имеет пороговый уровень повреждения 100 В CDM (модель заряженного устройства), как бы вы удостоверились, что ваша процесс безопасен для таких устройств? Если вы являетесь пользователем этих устройств, разве вам не было бы интересно, какому уровню электростатического разряда подвергались микросхемы, которые вы только что получили, до того, как вы их получили? Если уровень повреждения действительно 100V CDM, как бы вы хотели работать с устройством, которое подверглось воздействию 9?9В? 98В подойдет?

Воздействие электростатического разряда на чувствительные электронные компоненты в настоящее время является одним из основных факторов, влияющих на производительность и управление качеством. Никто не хочет иметь дело с готовым продуктом, который вышел из строя у заказчика из-за того, что один компонент был поврежден электростатическим разрядом. И никто не хочет иметь дело с проблемами урожайности, которые могут значительно увеличить нагрузку на график в дополнение к убыткам.

Эффективное управление электростатическим разрядом невозможно без средств проверки фактического воздействия электростатического разряда. Большинство «традиционных» методов защиты от электростатического разряда основаны на допущении – если использовать материалы, рассеивающие статическое электричество, ионизаторы, заземление и антистатические браслеты, все будет в порядке. Это, конечно, хорошо работало, когда чувствительность компонентов составляла 500 В или около того, и этого уже недостаточно. Давайте рассмотрим методологию и инструменты, которые помогут нам определить и количественно оценить воздействие электростатического разряда на чувствительные устройства в процессе производства.

Основы методологий оценки воздействия электростатического разряда на устройства
Существует несколько способов оценки воздействия электростатического разряда на устройства в процессе. Однако не все методы и инструменты подходят для этой цели. Мы рассмотрим несколько наиболее популярных методов и суммируем их преимущества и недостатки.

Читателю должно быть очевидно, что любая степень отделения от конечного интересующего параметра значительно снижает актуальность и достоверность данных, в какой-то момент делая их бессмысленными. В конце концов, это разряд, который повреждает устройство, а не напряжение и не заряд на устройстве, и уж точно ни удельное сопротивление, ни баланс ионизатора. Поэтому измерение чего угодно, кроме самого разряда, это измерение хоть раз снятое. На рис. 1 показано, насколько отличаются измерения, обычно выполняемые для соответствия стандартам ANSI/ESDA S.20.20 или EN61340-5-1, от того самого параметра, который повреждает устройство. Эти стандарты очень полезны для создания среды, которая сводит к минимуму воздействие электростатического разряда на устройства, однако эти стандарты не содержат средств проверки и не дают пользователю уверенности в том, что те самые устройства, которые они должны защищать, на самом деле безопасны. Рассмотрим методологию, преимущества и недостатки каждого метода.

Измерение событий электростатического разряда
Наиболее идеальным способом измерения событий электростатического разряда было бы непосредственное измерение разрядного тока. Эти измерения обычно выполняются во время определения характеристик устройства. Такие стандарты, как JEDEC’ JESD22-C101C, а также методы, использующие тестеры CDM (модель заряженного устройства) и TLP (импульс линии передачи), выполняют измерения тока для анализа того, при каком напряжении разряда определенных моделей устройство может быть повреждено и какие конкретные выводы являются неисправными. наиболее чувствительны к воздействию электростатического разряда. Какой бы точной и желательной ни была эта методология, она едва ли реалистична в реальной производственной среде просто потому, что нет практического способа вставить датчик тока между устройством и поверхностью, к которой оно прикасается, например, тестовым гнездом, шаттлом в манипуляторе ИС или подложка для печатной платы. Такие измерения возможны только тогда, когда испытание проводится в специально контролируемых условиях с использованием специальных приспособлений. Самая большая проблема с ними заключается в том, что они могут иметь очень мало отношения к реальным разрядам в процессе, тем самым сводя на нет всю цель повышения точности измерений. Наиболее практичным способом обнаружения и измерения событий электростатического разряда в реальном производственном процессе является захват очень специфической электромагнитной сигнатуры, генерируемой событием электростатического разряда — 9.0123 Таким образом, сам процесс остается непрерывным и не зависит от измерений. Событие электростатического разряда характеризуется двумя одновременными явлениями: внезапным падением напряжения частично из-за его разряда и очень коротким скачком тока самого разряда. Оба явления создают соответственно электрические и магнитные поля. Захватив и измерив эти поля, можно оценить силу разряда и, наблюдая форму волны, тип разряда (CDM, MM или HBM).

Рисунок 1: «Пищевая цепочка» измерений ЭСР

Измерения электромагнитных полей не так точны, как измерения постоянного тока, из-за отражения электромагнитных волн и затухания из-за металлических барьеров; однако при правильном выполнении они могут обеспечить достаточную точность и актуальность.

На рис. 2 показана корреляция между измерениями постоянного тока в специально разработанной испытательной установке и электромагнитным сигналом, генерируемым разрядом и улавливаемым расположенной поблизости антенной. Как видно, обе трассы достаточно хорошо отслеживаются, обеспечивая уверенность в релевантности и точности полученных данных.

Рис. 2: Измеренная сила электростатического разряда с помощью измерений тока и поля

Корреляция с силой событий
Корреляция захваченных данных с силой событий ESD является сложной задачей. Переменные среды представляют значительную вероятность ошибки. Разница в размерах корпуса устройства может привести к большому изменению как разрядного тока, так и сопутствующего электромагнитного излучения. Пакеты SOT23 или DFN16 будут создавать меньшие артефакты, чем, скажем, пакеты 208 QFP. Чтобы иметь дело со всеми этими вариациями, может быть полезно установить ссылку на какой-либо установленный стандарт, чтобы пользователи могли соотносить свои конкретные пакеты со стандартизированными. JEDEC JESD22-C101C определяет два размера для моделирования: маленький металлический диск (диаметр 8,89мм, толщина 1,27 мм) и большой металлический диск (диаметр 25,4 мм, толщина 1,27 мм). Сопоставление артефактов событий электростатического разряда, таких как ток разряда и/или сигнатура электромагнитного поля, с этими моделями может помочь в установлении эталона, с которым все варианты упаковки могут так или иначе соотноситься.

Отсутствие такой корреляции приводит к качественным, а не количественным измерениям, которые по своей природе гораздо менее ценны. Если ваши устройства могут быть повреждены разрядом CDM 100 В, разве вы не хотите знать, что на самом деле генерирует ваш процесс? Осциллограмма на экране осциллографа или «звуковой сигнал» индикатора при предоставлении некоторой информации могут не дать ответа на этот вопрос, в то время как показания прибора, способные коррелировать с реальными событиями электростатического разряда, имели бы существенное значение.

Сравнение временной области и частотной области
Электростатический разряд или электростатический разряд События длятся несколько наносекунд. Таким образом, они требуют определенного подхода для захвата сигнала и его количественной оценки. Событие электростатического разряда — это явление во временной области. Он не является периодическим, как синусоида, и длится очень короткое время. Таким образом, события электростатического разряда должны измеряться с помощью инструментов во временной области, а не с помощью инструментов в частотной области, таких как анализаторы спектра — последние просто слишком медленны, чтобы зафиксировать событие. Анализатор спектра, который является отличным инструментом для многих других целей, измеряет сигналы на одной частоте за раз. Топовым моделям требуется не менее нескольких миллисекунд, чтобы охватить весь частотный диапазон. Поскольку событие электростатического разряда длится всего несколько наносекунд, анализатор спектра наверняка пропустит значительную часть спектра сигнала. Для регистрации и измерения
События ПАЗ.

Один из частых вопросов, которые мне задают о событиях электростатического разряда, заключается в том, каков их частотный диапазон. Поскольку событие ESD является неповторяемым сигналом, оно не может иметь частоту. Однако у него есть спектр, который для большинства событий электростатического разряда простирается от низких мегагерц до гигагерца или выше. Некоторые цифровые запоминающие осциллографы имеют встроенный модуль БПФ, который позволяет наблюдать за спектром захваченного сигнала. Принимая все это во внимание, информация о спектре события электростатического разряда носит скорее академический характер. Что действительно влияет на повреждение устройств, так это параметры во временной области, такие как время нарастания события, его максимальная амплитуда и его энергия.

Высокоскоростной цифровой запоминающий осциллограф
Правильно подобранный и настроенный осциллограф, возможно, является лучшим инструментом для наблюдения за формой волны разряда и анализа типа разряда. Это инструмент временной области, хорошо подходящий для таких измерений. К выбору осциллографа нужно подходить внимательно — некачественный прибор исказит данные и может привести к неправильным выводам. Есть два основных параметра, которые следует учитывать: частота дискретизации и пропускная способность.

Частота дискретизации
Частота дискретизации определяет, сколько раз в секунду дискретизируется входной сигнал. Этот параметр необходимо соотнести со свойствами сигнала. Время нарастания события CDM (модель заряженного устройства) может быть значительно меньше 1 наносекунды. Чтобы правильно представить его, как минимум, частота дискретизации должна быть как минимум в два раза выше в соответствии с теоремой дискретизации Найквиста-Шеннона. Чем выше частота дискретизации, тем точнее будет представление формы сигнала. Сегодня на рынке вполне возможно приобрести по разумной цене осциллограф с рекомендуемой минимальной частотой дискретизации 5Gs/Sec (гигавыборок в секунду).

Полоса пропускания
Этот параметр хоть и важен, но на самом деле менее критичен, чем частота дискретизации. Недостаточная частота дискретизации приведет к значительному искажению формы волны или отсутствию артефактов сигнала, в то время как ограниченная полоса пропускания обычно приводит к меньшей амплитуде острых пиков, но все еще показывает их форму волны.

В целом, рекомендуется, чтобы минимальные характеристики осциллографа составляли частоту дискретизации 5 Гс/с и полосу пропускания 500 МГц, хотя чем выше оба параметра, тем более качественное представление сигнала получает пользователь.

Антенна
Электромагнитные поля измеряются с помощью специальных антенн. Выбор антенны может оказаться критическим. Не рекомендуется использовать обычную антенну или датчик электромагнитной совместимости (ЭМС) — такие антенны не имеют ровной характеристики во всем диапазоне частот. При использовании с анализатором спектра этот анализатор обеспечивает коррекцию амплитуды для каждой отдельной частоты по мере того, как прибор выполняет сканирование по полосе частот. При измерениях во временной области все частоты измеряются одновременно, что делает невозможной частотную коррекцию несовершенств антенны. Только антенны с достаточно плоской частотной характеристикой могут дать адекватное представление формы волны разряда. Типичная антенна или зонд ЭМС обычно имеет значительное падение чувствительности на низких частотах, что сильно искажает энергию разряда на экране. На рис. 3 показано сравнение частотных характеристик специально разработанной активной антенны во временной области с плоской частотной характеристикой во всем диапазоне частот и типичных преобразователей частотной области. Как видно, пассивные пробники демонстрируют потери более 20 дБ (в 10 раз) на частотах ниже 400 МГц. Это аналогично полному отключению басов в вашей стереосистеме и прослушиванию только высокочастотных «писков» вместо полного сигнала. На рис. 4 показаны формы сигналов результирующего события ESD, зарегистрированного обеими антеннами. Сигнал активной антенны — это верхняя кривая, отклик пассивной антенны — нижняя кривая. Как видно, нижняя кривая показывает не только гораздо более слабое событие (что объясняется тем, что сигнал от пассивной антенны не усиливается), но и то, что в осциллограмме явно отсутствует низкочастотная составляющая, представляющая энергию разряда . Небольшая разница во времени между сигналами и инвертированной полярностью являются результатом групповой задержки и типа усилителя в активной антенне.

Рис. 3. Частотные характеристики активной антенны во временной области и типичных пассивных пробников

Рис. 4. Осциллограммы одного и того же разряда, полученные с помощью активной антенны во временной области и типичного пассивного зонда

Мониторы электростатических разрядов
Несмотря на то, что осциллографы обладают определенными неоспоримыми преимуществами для отображения сигналов, у них есть ограничения. Во-первых, они могут быть дорогими. Некоторые осциллографы сложны в эксплуатации, что может привести к получению неверных или отсутствующих данных. Осциллографы могут измерять события электростатического разряда только в ограниченном количестве точек одновременно, что делает диагностику проблемы электростатического разряда в таких сложных инструментах, как обработчики интегральных схем, довольно сложной. Осциллографы могут запускаться только по одной полярности сигнала, в то время как ESD Events могут быть любой полярности — очевидно, некоторые события могут быть пропущены. Осциллографы не смогут разрешить множественные разряды из-за проблем с запуском — это серьезно затрудняет анализ проблем электростатического разряда в процессе.

Специализированные мониторы ESD

решают большинство, если не все, вышеперечисленные проблемы. Пример такого монитора показан на рис. 5. Этот монитор ESD способен отслеживать не только события ESD, но и статическое напряжение, что помогает при диагностике ESD. Монитор электростатического разряда обнаруживает события электростатического разряда и измеряет их мощность. В отличие от осциллографа, монитор событий электростатического разряда не может отображать форму волны разряда. Вместо этого он измеряет свойства формы волны разряда и генерирует сигнал, отражающий силу разряда. На рис. 6 показан пример данных с монитора ESD.

Рис. 5: Монитор электростатического разряда

Рис. 6: Типичные данные монитора ESD, включая статическое напряжение и затухание ионизации

Этот конкретный монитор ESD полностью охарактеризован для различных моделей разряда, чтобы пользователь мог знать, что конкретное событие было, скажем, 100 В CDM или 200 В CDM. Еще одной ключевой особенностью этого монитора является его способность разрешать множественные разряды, что становится критически важным для быстро движущихся инструментов. Эти мониторы подключены к системе сбора данных, которая может вместить значительное количество таких мониторов, что позволяет проводить диагностику электростатического разряда и устранять неполадки одновременно в нескольких местах.

Мониторы ESD

просты в использовании и вместе с системой сбора данных ведут учет всего, что видят в процессе. Мониторы ESD могут использоваться для различных целей:

• Диагностика проблем ESD
• Аудиты ESD
• ESD Квалификация инструментов и процессов
• Аудит поставщиков
• И многие другие.

Измерители электростатических разрядов
В то время как мониторы электростатических разрядов требуют настройки и подключения к компьютеру для записи и отображения данных, ручные измерители электростатических разрядов, такие как изображенный на рис. 7, позволяют собирать данные о электростатических событиях без какие-то специальные настройки. Такие приборы способны обнаруживать, измерять и характеризовать события электростатического разряда и записывать их на карту памяти с отметкой времени/даты. Хотя такие приборы могут одновременно измерять события электростатического разряда только в одном месте, они обеспечивают очень удобный, быстрый и точный способ диагностики среды электростатического разряда. Прибор позволяет использовать выносную антенну, аналогичную монитору ESD, изображенному на рис. 5, для регистрации разрядов внутри инструмента, где сам измеритель не подходит или было бы неудобно или небезопасно держать его внутри процесса.

Рис. 7. Счетчик событий электростатического разряда

Индикаторы ESD-событий
ESD-события Индикаторы, подобные показанному на рис. 8, подсчитывают ESD-события, превышающие установленный порог, и отображают их относительную силу на светодиодной полосе. Показания и пороги относительны, но прибор довольно недорогой и чрезвычайно прост в использовании. Он также обеспечивает отделение событий электростатического разряда CDM-типа от других типов электромагнитного излучения.

Рис. 8: Индикатор аварийного останова

А как насчет статического полевого измерителя?
Повсеместно распространенный ручной полевой измеритель широко используется в производственных условиях для измерения накопленного статического напряжения. Какими бы удобными ни были такие приборы для измерения напряжения на полупроводниковых приборах, у них есть ограничения – есть у любого прибора. Как только мы узнаем, каковы ограничения, мы сможем лучше использовать инструмент по назначению и лучше понять его показания. Ниже приведены лишь некоторые ограничения этого устройства.

Большое и маленькое устройство
Статические вольтметры обычно калибруются на расстоянии 1 дюйм от бесконечно большой равномерно заряженной поверхности. Маленькое полупроводниковое устройство совсем не бесконечно большое. Угол обзора типичного полевого измерителя довольно большой, и измеритель объединяет все, что он видит, в поле зрения. В результате пакет SOT или DFN, заряженный до 100 В, может показывать на счетчике только 15 В. Искушение приблизить прибор к устройству только еще больше искажает результаты, поскольку расстояние больше не будет составлять 1 дюйм, и показания будут серьезно затронуты без каких-либо средств, чтобы узнать, в какой степени.

Скорость обнаружения
Статические полевые измерители имеют встроенные ограничения скорости обнаружения. Во-первых, это ограничения дисплея. Типичная частота обновления дисплея составляет три раза в секунду, что соответствует способностям человеческого глаза. Быстро движущиеся устройства могут проходить мимо, а счетчик никогда не регистрирует напряжение. Даже когда полевой измеритель подключен к записывающему устройству через его аналоговый выход, вибрирующий датчик внутри полевого прибора (вы можете услышать его работу, поднеся его близко к уху) по-прежнему будет ограничивать время реакции. В лучшем случае показания напряжения будут искусственно занижены, в худшем напряжение может остаться незамеченным.

Доступны специальные статические вольтметры, которые могут улучшить ситуацию, однако они все же не подходят для реальных измерений событий электростатического разряда.

Заключение
Среди многих типов измерений, выполняемых для обеспечения защиты от электростатического разряда, только одно измерение действительно связано с воздействием электростатического разряда на устройство — измерение самих событий электростатического разряда. Эти измерения предоставляют фактическую информацию, очень важную для тех, чья работа заключается в обеспечении того, чтобы никакие устройства в производственном процессе не подвергались воздействию электростатического разряда неприемлемого уровня, а также для тех, кто будет использовать эти устройства для сборки печатных плат и готовых изделий. Только управление ESD, основанное на результатах, может быть действительно эффективным, и это то, что обеспечивают измерения ESD Events.