- •Введение
- •1. Тема 1. Разработка и постановка продукции на производство
- •1.1. Общая характеристика сау ла Требования, предъявляемые к сау ла
- •Конструкция сау ла как большая система
- •Влияние условий эксплуатации на функционирование сау ла
- •Надежность сау ла
- •1.2. Организация и этапы разработки и постановки на производство
- •Разработка тз на окр
- •Разработка документации, изготовление и испытания опытных образцов продукции
- •Стадии разработки кд
- •Приемка результатов окр
- •Подготовка и освоение производства (постановка на производство) продукции
- •1.3. Основы проектирования сау ла. Задачи и этапы проектирования
- •Методы проектирования
- •Системный подход к проектированию сау ла
- •1.4. Понятие cals-технологии
- •2. Стандартизация. Нормативная и техническая документация
- •2.1. Общая характеристика стандартизации
- •Цели и методы стандартизации
- •2.2. Государственная система стандартизации России (гсс рф)
- •Государственные стандарты Российской Федерации (гост р)
- •Межгосударственные стандарты
- •Межотраслевые системы (комплексы) стандартов
- •Отраслевые стандарты (ост)
- •Стандарты научно-технических, инженерных обществ и других общественных объединений (сто)
- •Стандарты предприятий (стп)
- •2.3. Общая характеристика стандартов разных видов
- •Технические условия (ту)
- •2.4. Международная и региональная стандартизация
- •2.5. Применение международных и региональных стандартов в отечественной практике
- •2.6. Техническая документация
- •Конструкторская документация (кд)
- •Технологическая документация (тд)
- •3. Тема 2. Обеспечение точности и надежности изготовления аппаратуры сау
- •3.1. Защита сау ла от механических воздействий
- •3.2. Обеспечение заданного теплового режима
- •Теплоотвод кондукцией
- •Коэффициенты теплопроводности некоторых материалов
- •Теплоотвод конвекцией
- •Теплоотвод излучением
- •Сотр с использованием термоэлектрического эффекта
- •Поглощение теплоты
- •Выбор способа охлаждения
- •3.3. Обеспечение помехоустойчивости сау ла
- •Помехи в коротких лс
- •Помехи в длинных лс
- •Помехи в шинах питания
- •Экранирование
- •3.4. Герметизация сау ла
- •Защита монолитными оболочками
- •Защита полыми оболочками
- •4. Тема 3. Типовые конструкции сау ла и технология их изготовления
- •4.1. Печатные схемы
- •Фотошаблоны
- •Фоторезисты
- •Методы осаждения слоев
- •Литография
- •4.2. Тема 4. Печатные платы
- •Основные конструкционные материалы для изготовления пп
- •Схемы типовых технологических процессов изготовления пп Основные операции технологического процесса
- •Основные операции технологического процесса
- •Получение заготовок, фиксирующих и технологических отверстий
- •Получение монтажных и переходных отверстий
- •Обработка контура
- •Подготовка поверхности
- •Металлизация
- •Получение км
- •Травление меди
- •Осветление и оплавление покрытия олово-свинец
- •Лужение
- •Прессование
- •Контроль и испытания
- •4.3. Тема 5. Гибридные интегральные схемы и микросборки
- •Подложки
- •Пленочные элементы
- •Методы получения тонких плёнок
- •Получение тонкопленочных резисторов
- •Толстопленочная технология
- •Многоуровневая коммутация гис и мсб
- •4.4. Полупроводниковые интегральные схемы
- •Оксидирование кремния
- •Диффузия
- •Эпитаксия
- •Ионное легирование
- •Литографические процессы в производстве ппис
- •Металлизация
- •4.4. Тема 6…9. Сборка интегральных схем и микросборок
- •4.6. Электронные модули на печатных платах
- •Подготовка компонентов к монтажу
- •Установка компонентов на пп
- •Получение электрических соединений
- •Монтаж компонентов на плату
- •Контроль эмпп
- •4.7. Блоки и стойки
- •Стандартные термины и определения Общие вопросы стандартизации (гост р 1.0)
- •Разработка и постановка на производство (гост 2.101; гост 2.103; гост 3.1109; гост14.004; гост 14.205; гост 15.101; р 50.1.031)
- •Надежность (гост 27.002)
- •Электромагнитная совместимость (гост 30372/гост р 50397; гост р 51317.2.5/ мэк 61000 –2 – 5)
- •(Пс, пп, ис и мсб (гост 17021, гост 20406, гост 26975)
- •Список сокращений
ТЕХНОЛОГИИ САУ ЛА
Конспект лекций
ВВЕДЕНИЕ 5
1. Тема 1. РАЗРАБОТКА И ПОСТАНОВКА ПРОДУКЦИИ НА ПРОИЗВОДСТВО 7
1.1. Общая характеристика САУ ЛА 7
Требования, предъявляемые к САУ ЛА 7
Конструкция САУ ЛА как большая система 9
Влияние условий эксплуатации на функционирование САУ ЛА 13
Надежность САУ ЛА 17
1.2. Организация и этапы разработки и постановки на производство 20
Разработка ТЗ на ОКР 25
Разработка документации, изготовление 26
и испытания опытных образцов продукции 26
Стадии разработки КД 27
Приемка результатов ОКР 31
Подготовка и освоение производства 33
(постановка на производство) продукции 33
1.3. Основы проектирования САУ ЛА. 38
Задачи и этапы проектирования 38
Методы проектирования 41
Системный подход к проектированию САУ ЛА 44
1.4. Понятие CALS-технологии 47
2. СТАНДАРТИЗАЦИЯ. НОРМАТИВНАЯ И ТЕХНИЧЕСКАЯ 54
ДОКУМЕНТАЦИЯ 54
2.1. Общая характеристика стандартизации 54
Цели и методы стандартизации 55
2.2. Государственная система стандартизации России (ГСС РФ) 59
Государственные стандарты Российской Федерации (ГОСТ Р) 60
Межгосударственные стандарты 62
Межотраслевые системы (комплексы) стандартов 62
Отраслевые стандарты (ОСТ) 64
Стандарты научно-технических, инженерных обществ 65
и других общественных объединений (СТО) 65
Стандарты предприятий (СТП) 66
2.3. Общая характеристика стандартов разных видов 66
Технические условия (ТУ) 69
2.4. Международная и региональная стандартизация 70
2.5. Применение международных и региональных стандартов 74
в отечественной практике 74
2.6. Техническая документация 75
Конструкторская документация (КД) 75
Технологическая документация (ТД) 81
3. Тема 2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АППАРАТУРЫ сау 84
3.1. Защита САУ ЛА от механических воздействий 84
Рис.3.1. Колебания платы под воздействием вибраций 85
Рис. 3.4. Схемы установки САУ ЛА на виброизоляторы 88
3.2. Обеспечение заданного теплового режима 89
Теплоотвод кондукцией 92
Коэффициенты теплопроводности некоторых материалов 93
Теплоотвод конвекцией 95
Теплоотвод излучением 99
СОТР с использованием термоэлектрического эффекта 100
Поглощение теплоты 101
Выбор способа охлаждения 101
3.3. Обеспечение помехоустойчивости САУ ЛА 102
Помехи в коротких ЛС 105
Помехи в длинных ЛС 108
Рис. 3.25. Способы согласования электрически длинных линий передач 112
Помехи в шинах питания 114
Экранирование 117
Защита монолитными оболочками 126
Защита полыми оболочками 130
4. Тема 3. ТИПОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ САУ ЛА И ТЕХНОЛОГИЯ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 132
4.1. Печатные схемы 132
Фотошаблоны 134
Фоторезисты 137
Методы осаждения слоев 140
Литография 142
4.2. Тема 4. Печатные платы 145
Основные конструкционные материалы для изготовления ПП 149
Схемы типовых технологических процессов изготовления ПП 151
Основные операции технологического процесса 152
Основные операции технологического процесса 153
Получение заготовок, фиксирующих и технологических 156
отверстий 156
Получение монтажных и переходных отверстий 158
Обработка контура 159
Подготовка поверхности 160
Металлизация 162
Получение КМ 167
Травление меди 169
Осветление и оплавление покрытия олово-свинец 171
Лужение 172
Прессование 174
Контроль и испытания 177
Ремонт 180
4.3. Тема 5. Гибридные интегральные схемы и микросборки 182
Подложки 183
Пленочные элементы 185
Методы получения тонких плёнок 187
Элемент 189
Ag 189
Получение тонкопленочных резисторов 197
Толстопленочная технология 202
Многоуровневая коммутация ГИС и МСБ 206
4.4. Полупроводниковые интегральные схемы 212
Оксидирование кремния 214
Диффузия 215
Эпитаксия 217
Ионное легирование 219
Литографические процессы в производстве ППИС 223
Металлизация 232
4.4. Тема 6…9. Сборка интегральных схем и микросборок 237
Подготовка компонентов к монтажу 252
Установка компонентов на ПП 253
Получение электрических соединений 257
Монтаж компонентов на плату 261
Контроль ЭМПП 272
4.7. Блоки и стойки 273
СТАНДАРТНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 282
Общие вопросы стандартизации (ГОСТ Р 1.0) 282
Разработка и постановка на производство (ГОСТ 2.101; ГОСТ 2.103; ГОСТ 3.1109; ГОСТ14.004; ГОСТ 14.205; ГОСТ 15.101; Р 50.1.031) 284
Надежность (ГОСТ 27.002) 290
Электромагнитная совместимость (ГОСТ 30372/ГОСТ Р 50397; ГОСТ Р 51317.2.5/ МЭК 61000 –2 – 5) 295
(ПС, ПП, ИС и МСБ (ГОСТ 17021, ГОСТ 20406, ГОСТ 26975) 297
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 305
Введение
Под системами автоматизированного управления летательными аппаратами (САУ ЛА) в дальнейшей будем понимать радиоэлектронное или электронно-вычислительное средство, проектирование (особенно конструирование) и изготовление которых имеет много общего.
Современные САУ ЛА относятся к сложным наукоемким изделиям. При их создании используются новейшие достижения многих отраслей науки и техники.
Научно технический прогресс требует не только постоянного совершенствования технических характеристик электронных средств (САУ ЛА), но и существенного сокращения сроков их проектирования, изготовления и внедрения в эксплуатацию.
Основными стадиями жизненного цикла любого изделия являются: проектирование (разработка); изготовление (производство); эксплуатация; утилизация.
Согласно данным Европейской организации по качеству: при оценке причин отказов действует правило “70—20—10”, согласно которому 70% отказов происходят из-за недостатков проектирования, 20 — из-за некачественного изготовления и 10% - из-за нарушения правил эксплуатации.
В последние годы (в условиях рынка) во многих отраслях большое внимание стали уделять сокращению времени и стоимости, затрачиваемых на создания новых изделий.
Важным инструментом в решении этой проблемы является стандартизация как общей организации работ по созданию новой техники, единых правил в представлении информации о конструкции и технологии изготовления, так и отдельных технических (конструктивных и технологических) решений.
САУ ЛА как технические изделия характеризуются большим количеством внутренних и внешних характеристик (параметров). Числовые значения этих параметров в основном определяются заказчиком САУ ЛА и указываются в технических требованиях (ТЗ). Многие из этих требований являются противоречивыми (например, высокая надежность при невысокой стоимости и т.д.). Поэтому разработчику приходится решать сложные задачи не только по обеспечению требований заказчика, но и по выбору наиболее оптимального решения с учетом минимальных затрат на разработку, изготовление, эксплуатацию, ремонт и утилизацию. Применение стандартных решений в значительной степени способствует общей оптимизации работ по созданию и освоению новой техники.
Конструирование и технология САУ ЛА является быстро развивающимся направлением. Так, например, согласно эмпирическому закону Мура, количество транзисторов, которые можно разместить в одном чипе, удваивается каждые 18 месяцев. Повышение степени интеграции интегральных схем (ИС), в свою очередь, требует применения более совершенных средств коммутации, что в итоге приводит к постоянному росту функциональных возможностей САУ ЛА на единицу объема. Такой прогресс возможен только при постоянном совершенствовании конструкций и технологии изготовления.
В последнее десятилетие наблюдается дефицит учебной литературы, освещающей современные достижения в области конструирования и технологии САУ ЛА. Особенно остро его ощущают студенты дистанционных форм обучения. Предлагаемое учебное пособие ставит своей целью, в какой то степени, восполнить этот пробел.
В пособии не затронуты такие важные темы как:
- конструирование и технология СВЧ устройств;
- автоматизация конструкторских и технологических работ, а также производства САУ ЛА.
Каждое из этих направлений заслуживает отдельного рассмотрения.