В.Г. Блохин - Современный эксперимент (1062943), страница 30
Текст из файла (страница 30)
Для иллюстрации применения метода случайного баланса рассмотрим процедуру выявления факторов, оказывающих наиболее сильное алияние иа снойстаа резистияных пленок аольфрама. Программа эксперимента охватывает следующие факторы технологического процесса: Х, — давление и камере прн оса>кдевсин пленки; Хв — температура испарения; Хв — температура подложки я процессе осаждения пленки; Х, — расстояние испаритель-подложка; Хв — температура подложни при термообработке; Х, — давление я комаре при термаобработке; Хг — продолжительность тсрмообработки; Хв — температура подложки прн аапуске воздуха; Х, — длительность хранения очищенной подложки перед установкой н камеру; Х,в — длительность прогрева нспарясмаго материала; Хп — длнтельискть прогреаа подлохски; Хы — температура прагрсаа подложив; Хм — продолжительность хранения подлюккн с рсзпстнзной пленкой до защиты слоем диэлектрика.
Крана тасс, З ПратраММЕ НССЛЕдаяаннй уяитмааКВтея танисе 46 Зффесщаи яэаимодсйстзия, потепцизльио способных оказывать злняане нз функщпа отклика процесса получения пленок вольфрама (стабильность пленок Л)сЯ, с)в, но времени). Прн согтааленпи матрицы плзпироаання (табл. 6,14) нсе линсйныс эффекты разбиваются из итыре груапы и саотастстзип с физикой процесса: 1) Х,...Хп 2) Хв.
Хв', 3) Хв . Хсвс 4) Хы. Для каждой группьг берется мятрщщ ПФЗ типа 2". Вполне ачсзндно, по наг шабжсднмостн строить матрицу ПФ:) для кссвкдой группы. Достаточна построить матрицу для самой чногощссленнай срунны, чтобы она была обни й для всех остальных групп. Строкгс общей мзсрнпы плзнпрозаиня получаются пусем смсщиззння строк группозых плинаа с помощью таблицы случаййык чисел (табл. 6.14). После рсзлнзацни матрицы планпрозання строятся диаграммы рассеивания для со|нейных эффсктоз (рнс.
6.6). !1анболыпие нклады имск1т факторы Хв, Хь Лв. Для пх количественной опенки служит яспомонпе и пан саба. 6!5 ггл(х, 14 тлвзжлз: Хг Хх Хс Хсс Хз Кз Хг .Кз Хв Ке Кгс Х,с Хц Рис. 66. Диаграмма расгсняання рсзулс тзгоя нзблюлсипй па нерпам зтзпс сжсспщнопн го '»ссси рячсспз асж и слсдозаннн рсзистнзных пленок пальфрамз 12а Матрица планнрованнн отсенвавщнх вкспернментов прн исследовании Поре!сок прапецеаня епытое по грусспам х, ха х!3 л х, х,', х!з хз хг .к„ к, х, К„ н е 1! ! груапа 1У группа ! груапа !1 группе ,.ж В данном слу ис было аь!делено трп фактора и поьтому вспомогательная таблпцз север!кит восемь клеток, вероятность заполаепия которых результатамн провсденая 16-ти опытов велпкз. Бслн бы было выделено четыре фактора (возимо трех выбранных, например, еи!е фактор Хз) вспомогательная таблица содержала бы уже 16 клеток.
Все клетки в атом случае будут заполнены только в том случае, если в каждую попадае! только одно значение функпин откжпса из табл. 6.14 Есл!с же хотя бы в одну на клеток попадут двз значения дз, то кзкзято клетка останется нс заполпснаой и необходимо будет вернуться к выделепюо трех факторов, нмсюптнх напболыипс значения их вклздоа бс, т..
е разницу между меднаннымн значенпямн зкспернментальных данных на двух уровнях азрьнровання фактора, Таблица 6.!5 Таблица для колнчественной оценки факторов Хм Хм Хз Нхоцы таб- зацы 2,8 2,8 0,7 0„6 7,=0,65 у,=-1,25 уз !сб у,---2,85 1,3 1,3 с'; — 1.3 1,9 2,1 Уе=-2,0 2,2 2,0 2,2 2,! !30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 !2 13 14 15 16 10 6 3 16 !2 15 14 1 9 7 13 2 8 11 7 3 13 16 9 2 16 6 12 13 7 9 !2 3 6 б !6 15 4 3 16 3 9 !О 10 4 !5 б 5 8 3 4 1 9 8 16 4 ! г! 7 8 9 !2 !1 6 Таблица 6.14 резистнвных пленок вольфрама Ныхвапои параиггр Условии ироведеиия гкслеримеяги !у груп иа ! группа !! группа !!! группа , (ф ъ) хы~ ва «1ЭВ о ! «1В~ К «а ва г109 ! ко ) «19 «гхв + + + + + С помопшю табл.
6.16 аычпслнютсн коэффициенты прн соответствующих фак- торах: Ь» — О, 97о Ь» "-..— 0,650 Ь . — 0,300. Коэффициент Ьх л!еньше !по абсолютной величине) коэффициентов Ьх и 3 з Ьх поэтому можно исключить фактор Х, из дальнейшей корректировки результа- Б тов эксперимента н результаты корректировать только по факторам Ха и Хв. рчнтыван, чтп корректировка экспериментальных данных должна проводитьси чолько по одному уровню взрьзрованин факторов Хя и Хк, выбираем иэ табл, 6.!4 только тс средние зцачшпш функции отклика рх, которые соответствуют верхнему уровню безразмерных значений этих факторов, н производим их корректировку.
Тогда получим следуюшне скорректированные значения функции от клгша: =1,9 — ! — 0976) =1,94-0,976=-2,875; — Ь; =0,7, 0 975+ 0 65= 2.325; =-3,03; = 2276 — Ьг =2,925; з = 2,95; — Ь«„=2,925; =2,85; 131 га,=),9 — Ьх з оке=0,7 — Ьл. з йю=2,4 — Ьг д„=),3 — Ь, з укг =- 1,3 — Ьх хз уха='2 0 — Ьх з дх,=),3 — Ьх '3 гш 9=.2,2--Ьг '1,2 1,9 2,9 1,3 1,3 2,0 1',3 2.2 1,2 2,1 О,'6 2,8 1,2 Л.г(( г„ йзлл>ад» вЂ” >; — + — + — > — + — -». — -- — ч. — ';— Х> 7> Ха Х> Дл Хз Х„> ф> Х„Хы 6»>>хаяглл Рис. 6.7. Двяграмма рассеивания скорректированных результатов иаб.иодеиий (второй этап отсеивающего эксперимента) яки=-1,2 — Ьх =.-.2,175; з"' рх>>=-2.1 — Ьх =0,075> а раж=0,0 — Ь> -- Ьх,=-2,225; раж=1,2 — Ьг, =-1,850.
(зе тсо чт> диа 162 По скорректировзииым даявым рхг и остввиишси иескоррск>ироваииым значениям ра (см. табл. 6.14) вновь строим диаграммы расссивзиия, ио уже ие тальки для лниейш>х эффектов, по и для эффектов в>шяпия их в>аимодейстиия. В вашси примере име>от фпзичегьий гмьк*л 48 ра>шшиь х в>зимодействий. Исследователя, в исриую очередь, будут интересош>ть в>яииодсй>ставя выделенных иа первом этапе зиа>и>мых >р>»гп>рои, хоп>, безуглов>и>, могу>' вызывать опа. гелия влияния в>ю>модействий и ряда других факторов, например, Хь Хз, Хэ, Х>р и Хы (см. рис.
6.71. При репки>ии вопроса, для каких эффектов взаимодействий факторов следует иа втором эшие строя гь дизгрзммы расссяиии. можно посоветовать исследоватешо воспользоваться слсдун>шими рекомгидз>гаями, При учете влияния нзиимод>йгтиия 4>иктор >я молли иосишжзоваться анализом скорректироваииых лиаграмм д и линейных зффе>щоо. Исслгловатсля должиы иптсрссоиать в первую очеред>, тс факторы, к>лорые имеют вылсляющисся топ и иа диаграмме рассеяния, >шходиишсся па самок высоком (выше верхнего медизииого зив шипя) и самом япзкоч (иижс ипжпсго мсдшшного зизчеши) уроииях.
Эффект взаимодейсишя двух факт>>роя будет пред«тавлягь иитсрес в том случае. если эти выделяющиеся т>жкп, >шходящиггя, иаирямср иа свмом высоком уровис, будут прсдсгзолять сабо>о зсркзльигл огобртыксиие для расслштриваемых факторов, г, гс .>иачсиия функции отклики, предо>лилепи>~с э>ими точкамв иа диаграмме рассеяппя, будут риалы по абсолк>пюй величине, ио иметь нротивололожиыс звяки. И, иаг>борот, ил>киле точки у взаимодействующих факторов бу. дуг выдела>ъся, если сии Шилстзилеиы зла жилями функции отклика, равными ио абсолютипи вели нпгс и пиею>ними одшшхояый зизь, т, е.
ио.~г>жение самых иижиих точек у рассмзтрппзсмых ф,>кторов одииякш>о. Так»с раснол>ш силе то >ш< ркзлш>ос и повтор>юе> из див>раям~ р,>се> ип ~и лля»»г>4вых эффектов харак, и.">лг извбо>ишпй вклад азиичолсйствия гоотзетствук>щих факторов При » кяя дый и„чгнх йишторов в огдгльлш>и может иь>с>ь меиьп>ий вклад по грамме рассеивании„чем их взаимодгйстаяя.
Ипсикв вьцслеииых >леси эффссигш дала следук>щис рсэул>,тлт>я. Ь, : — О,Л; Ь... . 0,55. >) хух, "!! 655 1 55 >и! «аи>э>! Х! Х > Х! Х! Х! Х! Хм Хп Хм Х>! Х)Х! Х)Х) Хл)их)Х) Х>)п Х?Ха Рис, 6 8. Див)ррах>чи рассеивания результатов наб:>юдений на но- с,>сднем этапе отсеизающих экспериментов Было решено сюпа)ь данные аффекты существенными, побы ис пропусппь возможно важный фактор Х>, и была проаедспп соответствующая корректировка результатои 2 го этапа отсе>п)акчцгго эксперимент».
По скорргктироваиным результатам вновь построены диаграммы, приведенные нз рис. 6.8. Лнилиз этой дна>раммы расс<иванна и опенка пипболес сильного эффекта Х>Хз па критерию Стьюдеита позволяют сделать вывод, что оставил>еся эффекты могут быть отнесены к «>и?мови)>у полюм 'Таким образом, постановка отсеипающих экспериментов дает ВОЗМОЖНОСТЬ: выявить среди множества факторов, взятых под подозрение, наиболее существенные, и тем самым сократить дальнейшие исследования; определить требования к применяемому оборудованию н упростить управление процессом, тцьзтельио контролируя лишь те параметры, которые оказывают наиболее сильное воздействие на ннтересукнцие иас показатели; представить характер вли>п)ин технологических параметров иа выходну)о величину процесса и правильно выбрать исходную точку и интервалы варьирования переменными для дальнейших экспериментов.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОТ!РОСБ! !. В чем приш)иппалыюс отличие метода ранговой коррслнции от друо>х методов исследования? 2. В каких случаях метод рангокой коррелнцин не дает желаемого эффекта? 3. При каких условиях ирнмспгип» диспсрсионного анализа ивиболес эффек эннио? 4. Чем ограничивается применение метода насьицсниых планов при исследо. ванин технологических процессов) 6. Почему ири реа:пщащщ метода свсрхпасл>щеннь>х планов рекомендуется разбивать факторы иа группы и учетом особепнпстгй т>"хнологичсгкого процесса? 6.
Почему общаи матрица и[пни>ровипин эксперимента в методе свсрхиасыщеииых планов стрщпсн путем случайного смешившим строк групповых планов? [33 7. Каковы условия применения метода счучайиого баланса и почему они ис мешают широкому использованию етого метода при исследовании технологических процессов? а. Почему на каждой последуюгцей серии диаграмм рассеивания повышается точность оцейки рассматриваемых аффектов? 9 Гле производится более точная оценка Фактора: иа диаграмме рассеивания яли с помощья> вспг~могательиых таблиц н рассчитываемых с их помощью коаффпииггпов регрессии? 1о. Какова общая стратегия исследовании при опрслслсиип факторов, алия.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
