- •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
Конструкция сау ла как большая система
Современные сложные САУ ЛА принято рассматривать как большие системы,
характеризуемые следующими принципами:
— целостностью изучаемой системы (т. е. свойства целого не могут быть поняты и оценены без знания свойств частей этого целого, но само целое принципиально не может быть сведено к сумме свойств составляющих его элементов);
— структурностью (т. е. возможностью описания системы с помощью сети связей между ее элементами);
— иерархичностью (т. е. каждая подсистема или элемент системы может рассматриваться как система) — рис. 2.1;
— множественностью описания (т. е. система может быть описана множеством математических моделей, каждая из которых описывает определенный ее аспект);
— взаимозависимостью системы и среды (т. е. свойства системы проявляются только при взаимодействии с окружающей ее средой).
-
Рис. 1.1. Схема четырехуровневой иерархической системы
Конструкция любого САУ ЛА условно может быть представлена как система элементов1 по меньшей мере трех типов:
— функциональных элементов (ФЭ);
— линий связи (ЛС);
— конструктивных элементов (КЭ).
Каждая из этих подсистем также может рассматриваться в качестве многоуровневой иерархической системы: система ФЭ (СФЭ), система ЛС (СЛЭ) и система КЭ (СКЭ).
СФЭ осуществляет функции преобразования, хранения, обработки, передачи, приема и отображения информации. ФЭ располагают на нижнем (нулевом) уровне СФЭ. ФЭ подразделяют на:
— пассивные и активные;
— дискретные и интегральные2;
— бескорпусные и корпусированные;
— поставляемые или собственного изготовления;
— общего применения или специального (например, для СВЧ диапазона)
и т.д.
К пассивным ФЭ относят: резисторы, конденсаторы, индуктивности и т.п., а к активным – усилительные радиолампы, полупроводниковые приборы (диоды, транзисторы), элементы так называемой, функциональной электроники и др.
Дискретные ФЭ3 обычно изготовляются по соответствующим ТУ специализированными предприятиями, где их производство отлажено.
СЛС осуществляет обмен информацией между ФЭ. Нижний (нулевой) уровень СЛС составляют межэлементные соединения. Они связывают пассивные и активные ФЭ в схему с определенными функциями. В современных САУ ЛА применяются электрические и волоконно-оптические ЛС. СЛС электрического типа иногда называют электромонтажом.
СКЭ может быть представлена в виде следующих составляющих:
— подсистемы несущих конструкций (предпочтительно – базовых – БНК);
— подсистем, обеспечивающих функционирование ФЭ и ЛС в условиях воздействия внешних и внутренних дестабилизирующих факторов (механических воздействий, тепловых полей, воздействий влаги, пыли, электростатических и магнитных полей, различного рода излучений и т.д.).
Некоторые элементы могут одновременно выполнять разные функции (т.е. рассматриваться в составе разных систем). Так, например, диэлектрическая подложка ИС является несущей конструкцией для пленочных элементов и навесных компонентов, обеспечивая изоляцию между ними, а также выполняет роль теплоотвода. Печатная плата также является несущей конструкцией для устанавливаемых на нее компонентов и, кроме того, выполняет функции линий связи, изоляции, теплоотвода (правда, неважного), демпфирующего элемента. Металлические несущие конструкции кроме основных функций обычно выполняют роль теплоотвода и цепей заземления.
ФЭ, соединенные по специальным правилам и технологии (с использованием САУ ЛА и КЭ) образуют функциональные узлы и устройства различной сложности (или другими словами – электронные модули (ЭМ) различных уровней иерархии): интегральные микросхемы (ИС), микросборки (МСБ), блоки, микроблоки и т.д.
Совокупность дискретных ФЭ, входящих в САУ ЛА и располагаемых на нулевом уровне иерархической структуры, часто называют его элементной базой (ЭБ).
В зависимости от уровня развития ЭБ, на которой строятся САУ ЛА, последние часто подразделяют на поколения (1-е поколение – на радиолампах; 2-е – на дискретных полупроводниковых приборах; 3-е – на ИС; 4-е – на БИС; 5-е – на СБИС).
Иногда (ввиду отсутствия стандартного определения) под ЭБ того или иного САУ ЛА понимают:
- общий перечень элементов электрической принципиальной схемы;
- совокупность элементов (например, определенных серий ИС), выполняющих основные функции по преобразованию информации;
- наиболее современные ИС (например, конкретные типы БИС или СБИС).
Каждый из этих подходов имеет свои недостатки. Современные САУ ЛА состоят как из ИС (т.е. интегрированных элементов и компонентов), так и из дискретных активных и пассивных компонентов. Специализированные предприятия могут поставлять не только ИС, но и другие ЭМ (узлы на печатных платах, отдельные блоки и устройства. В этих случаях ЭМ будут входить в перечень элементов электрических принципиальных схем САУ ЛА. Особенно это заметно на примере ПК типа IBM PC, изготовляемых (попросту собираемых) по так называемой, «отверточной технологии».
Поскольку нет однозначного подхода к определению ЭБ, то на нулевом уровне могут рассматриваться: дискретные и интегральные элементы, корпусные и бескорпусные ИС (БИС, СБИС, базовые матричные кристаллы (БМК) и др.), а также поставляемые другими предприятиями различные узлы, блоки и целые устройства.
Одним из главных направлений развития конструкций САУ ЛА считается рост функциональных возможностей на единицу объема ЭМ (или уменьшение объема при равных функциях). Для количественной оценки плотности упаковки обычно используются коэффициенты: упаковки (KS), использования объема (KV) и использования массы (KM):
-
KS = N / V ; KV = V / ΣVi ; KM = M / ΣMi ,
где N – число ФЭ в ЭМ, V и M – соответственно объем и масса ЭМ;
ΣVi и ΣMi соответственно суммы объемов и масс ФЭ.