JJF(電子)0052─2020 半導體工藝用定時器校準規(guī)范

JJF（電子）XXXX─XXXX半導體工藝用定時器校準規(guī)范范圍本規(guī)范適用于機械型和電子型半導體工藝用定時器的校準。概述半導體工藝用定時器是一種用于半導體生產(chǎn)過程中控制時間的機械或者電子裝置，主要應用于半導體生產(chǎn)工藝過程中的電鍍、超聲清洗等控制領域。它分為機械型定時器和電子型定時器。機械型定時器是由發(fā)條機構(gòu)提供整個定時系統(tǒng)的動力，通過一系列的齒輪變速，使發(fā)條松弛時的旋轉(zhuǎn)周數(shù)增加，在齒輪系的末端有擒縱輪、擒縱爪和游絲，保證齒輪系在發(fā)條的驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)的速度恒定，使齒輪系中某個齒輪轉(zhuǎn)到一定角度后發(fā)出一個電信號或機械信號，開始/停止供電或發(fā)出鈴聲。電子型定時器通常由32.768kHz的晶體振蕩器為整個定時器提供時間基準，通過一系列的門電路（或者采用小型MCU）當計數(shù)器達到一定值以后，發(fā)出一個電信號，使蜂鳴器/繼電器動作。計量特性電子型定時器定時誤差定時誤差如表1所示。表1電子型定時器的定時誤差最大允許誤差測量時間間隔最大允許誤差10s±1s10min±1s1h±1s24h±5s99h±21s內(nèi)部時鐘晶體振蕩器頻率準確度頻率：32.768kHz頻率準確度：1×10-5~1×10-6機械型定時器定時范圍60s~1h定時誤差最大為滿量程的10%。校準條件環(huán)境條件a）環(huán)境溫度：（20±5）℃；b）相對濕度：≤80%；c）供電電源：（220±11）V，頻率：（50±1）Hz；d）周圍無影響正常工作的電磁干擾和機械振動。校準用設備校準用設備應經(jīng)過計量技術(shù)機構(gòu)檢定或校準，滿足校準使用要求，并在有效期內(nèi)。校準用設備指標如下：4.2.1電子秒表測量范圍：0.01s~99h最大允許誤差：±2.06s；4.2.2時鐘測試儀時鐘測試儀配備傳感器用于定時器的校準測量頻率：32.768kHz測量準確度：優(yōu)于3×10-7傳感器類型：平面型校準項目和校準方法外觀及正常性檢查被校半導體工藝用定時器應完好無損，所有按鍵及旋鈕工作應正常。電子型定時器數(shù)字顯示應清晰、完整，蜂鳴器、報警聲音響亮，繼電器觸點動作正確；機械型定時器回零后的位置與刻度盤零位的偏移量應不超出最小刻度值。校準方法內(nèi)部時鐘晶體振蕩器頻率準確度本校準項目適用于內(nèi)部帶有32.768kHz晶振的電子型定時器。具體步驟如下：a）時鐘測試儀開機自檢正常后，至少預熱30min以上；b）調(diào)節(jié)時鐘測試儀測量檔位至32.768kHz晶體振蕩器測量檔位；c）被校定時器通電預熱至少30min，按照圖1所示將時鐘測試儀的傳感器接近定時器，并保持時鐘測試儀的傳感器與定時器距離小于5mm；d）等待時鐘測試儀顯示讀數(shù)穩(wěn)定以后，從時鐘測試儀顯示器上讀出測量結(jié)果，并將結(jié)果記錄到附錄A表A.2中。被校定時器傳感器時鐘測試儀被校定時器傳感器時鐘測試儀圖1內(nèi)部時鐘晶體振蕩器頻率準確度校準示意圖定時誤差本校準項目適用于電子型和機械型定時器。a）被校準定時器通電預熱至少30min；b）將定時器定時時間調(diào)節(jié)至受校時間，或者調(diào)節(jié)至用戶要求的校準時間間隔；c）在定時器定時開始的同時，按下電子秒表的“開始計時”按鍵；d）等待定時時間結(jié)束時，按下電子秒表的“結(jié)束計時”按鍵，記錄電子秒表的讀數(shù)T0至附錄A表A.3中，并按公式（1）計算定時誤差。（1）式中：ΔT——定時誤差，單位：s；T——設定時間，單位：s；T0——電子秒表讀數(shù)，單位：s。校準結(jié)果表達校準后，出具校準證書。校準證書至少應包含以下信息：標題：“校準證書”；實驗室名稱和地址；進行校準的地點（如果與實驗室的地址不同）；證書的唯一性標識（如編號），每頁及總頁數(shù)的標識；客戶的名稱和地址；被校對象的描述和明確標識；進行校準的日期，如果與校準結(jié)果的有效性和應用有關時，應說明被校對象的接收日期；如果與校準結(jié)果的有效性應用有關時，應對被校樣品的抽樣程序進行說明；校準所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標識，包括名稱及代號；本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明；校準環(huán)境的描述；校準結(jié)果及其測量不確定度的說明；對校準規(guī)范的偏離的說明；校準證書簽發(fā)人的簽名、職務或等效標識；校準結(jié)果僅對被校對象有效的說明；未經(jīng)實驗室書面批準，不得部分復制證書的聲明。復校時間間隔由于復校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定的。建議復校時間間隔為1年，修理或調(diào)整后應進行校準。因此，送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復校時間間隔。

附錄A原始記錄格式A.1外觀及工作正常性檢查表A.1外觀及工作正常性檢查項目檢查結(jié)果外觀及工作正常性檢查A.2內(nèi)部時鐘晶體振蕩器頻率準確度表A.2內(nèi)部時鐘晶體振蕩器頻率準確度測量頻率頻率準確度/Hz32.768kHzA.3定時誤差表A.3定時誤差設定值測量值誤差/sU（k=2）10s10min1h24h99h

附錄B校準證書內(nèi)頁格式B.1外觀及工作正常性檢查表B.1外觀及工作正常性檢查項目檢查結(jié)果外觀及工作正常性檢查B.2內(nèi)部時鐘晶體振蕩器頻率準確度表B.2內(nèi)部時鐘晶體振蕩器頻率準確度測量頻率頻率準確度/Hz32.768kHzB.3定時誤差表B.3定時誤差設定值測量值誤差/sU（k=2）10s10min1h24h99h

附錄C測量不確定度評定示例C.1定時誤差不確定度評定C.1.1測量模型（C.1）式中：△T——定時誤差，單位：s；T——設定時間，單位：s；T0——電子秒表讀數(shù)，單位：s。C.1.2不確定度來源根據(jù)測量模型，分析其測量不確定度來源為：a）測量重復性引入的測量不確定度分量uA1；b）電子秒表測量誤差引入的測量不確定度分量uB2；c）電子秒表測量分辨力引入的測量不確定度分量uB3d）定時器與標準器開關不同步引入的測量不確定度分量uB4。C.1.3測量不確定度分量的評定C.1.3.1測量重復性引入的測量不確定度分量uA1：按A類方法進行評定。使用電子秒表對被測定時器的定時時間（10min）重復測量10次，測量數(shù)據(jù)見表C.1，利用貝塞爾公式計算實驗標準偏差s=0.13s，則uA1=0.13s。表C.1電子秒表重復性測量數(shù)據(jù)10min0.35s10min0.29s10min0.12s10min0.48s10min0.25s10min0.12s10min0.05s10min0.28s10min0.41s10min0.32sC.1.3.2電子秒表測量誤差引入的測量不確定度分量uB2：根據(jù)電子秒表TF087的說明書技術(shù)指標：計時最大允許誤差為±(0.01s+T×0.001%)，TF087測量時間間隔10min時最大允許誤差為：0.01s+600s×0.001%=0.016s（C.2）按均勻分布處理，k=，則測量不確定度分量為：（C.3）C.1.3.3電子秒表測量分辨力引入的測量不確定度分量uB3：電子秒表測量10min時間間隔的測量分辨力為0.01s，取其區(qū)間半寬度為0.005s，按均勻分布，k=，則測量不確定度分量為：（C.4）C.1.3.4開關不同步引入的測量不確定度分量uB4：在競技賽跑中專家做了充分實驗證明人體動作反應時間不大于0.1s，故人體左右手動作反應時間相差不大于0.2s，按均勻分布，k=，則測量不確定度分量為：（C.5）C.1.4合成標準不確定度四個標準不確定度分量互不相關，則合成標準不確定度為：（C.6）C.1.5擴展不確定度取k=2，則擴展不確定度：（C.7）C.2時基準確度測量不確定度的評定C.2.1測量模型（C.8）式中：A——被測時基頻率值，單位Hz；AS——參考時基標準值，單位Hz；δ——被測與參考時基準確度的誤差，單位HzC.2.2不確定度來源根據(jù)測量模型，分析其測量不確定度來源為：a）時鐘測試儀內(nèi)部時基不準引入的測量不確定度分量uB1；b）測量重復性引入的測量不確定度分量uA2。C.2.3測量不確定度分量的評定C.2.3.1時鐘測試儀內(nèi)部時基不準引入的測量不確定度分量uB1：時鐘測試儀內(nèi)部時基不準引入的測量不確定度分量主要來源于所使用的時鐘測試儀內(nèi)部時基準確度引入的不確定度。由時鐘測試儀說明書給出的頻率準確度為3×10-7，即區(qū)間半寬度為a=3×10-7，采用B類評定方法評定，可認為區(qū)間內(nèi)誤差為均勻分布，取包含因子，則測量不確定度。（C.9）C.2.3.2測量重復性引入的測量不確定度分量uA2：測量重復性引入的測量不確定度分量，可通過時鐘測試儀連續(xù)測量得到測量列，采用A類方法進行評定，連續(xù)測量10次，測量數(shù)據(jù)見表C.2，利用貝塞爾公式計算實驗標準偏差s=1.16×10-7，則uA2=1.16×10-7：表C.2時鐘測試儀重復性測量數(shù)據(jù)3.62×10-63.56×10-63.72×10-63.77×10-63.71×10-63.77