Book3 (Конструирование РЭС (архив книг)), страница 12

В новом варианте мини-МСБ
схема содержит одну ЛИС, три
кристалла (с резистором и
мощный транзистором каж-
дый) и четвертый кристалл с тремя транзисторами и одним диодом.
Кристаллы и ЛИС развариваются на трассировочной полиимидной пла-
те, укрепленной на выводной рамке. В подобных конструкциях мини-
МСБ могут использоваться транзисторные, диодные матрицы, мини-
конденсаторы и пленочные резисторы, изготовленные с высокой разре-
шающей способностью. Причем перенос пассивных элементов с тонко-
пленочной подложки на кристалл и их изготовление по технологии,
близкой к полупроводниковой, уменьшает как число самих кристаллов,
так и число операций изготовления, что на 20...30% снижает стоимость
изделий.

Для приближения конструкций аналоговых МЭА к идеальным кон-
структивам в аналоговых ФЯ на мини-МСБ необходимо:

применять мини-МСБ с ЛИС повышенной интеграции;

компоновать мини-МСБ по принципу непрерывной микросхемы;

в качестве частотно-избирательных узлов применять приборы фун-
кциональной электроники (фильтры упругих волн и фильтры ПАВ);

общую трассировочную плату выполнять на-гибком печатном осно-
вании — полиимидной пленке, приклеенной непосредственно к дну
корпуса-экрана;

113

корпус-экран выполнять из тонкостенных (не более 0,5 мм) метал-
лов (алюминия с добавками лития, бериллия, реже латуни) или компо-
зиционных материалов (фольгированных стеклопластиков) для умень-
шения доли несущих конструкций в общем балансе масс и объемов
конструктива аналоговой МЭА. Подобные принципы построения ФЯ на
мини-МСБ могут быть использованы и при разработке цифровой МЭА
высокой интеграции.

Принцип конструирования устройств сверхвысокой интеграции
(ИЦП) основан на использовании суперкомпонентов. С развитием мик-
роэлектронной техники уровень интеграции и функциональная слож-
ность ИС стремительно растут, в результате чего эти компоненты на-
чинают выполнять функции блоков и даже подсистем, определяющих в
целом функционирование всего устройства. Так появляются компонен-
ты более высокого иерархического уровня, или суперкомпоненты. В
связи с этим сам процесс конструирования современной и перспектив-
ной МЭА высокой интеграции уже не может рассматриваться как соче-
тание простых задач компоновки и монтажа компонентов, а должен
рассматриваться как разработка самих суперкомпонентов, а в дальней-
шем как компоновка и монтаж, причем более сложный, чем в конструк-
циях предыдущих поколений.

Примером такой разработки конструктива на суперкомпонентах мо-
жет служить суперинтегральный кристалл фирмы Toshiba (Япония),
содержащий микропроцессор Z80, программируемый периферийный
интерфейс, программируемый блок ввода-вывода, счетчик (таймер) и
логические схемы для тестовой проверки ИС (рис. 3.30). В этой разра-
ботке ускорение процесса проектирования мини-блоков достигнуто пу-
тем применения стандартных КМОП-кристаллов, которые используют
как суперкомпоненты большой гибридной ИС. Для этого берут фото-
шаблоны уже готовых КМОП БИС и размещают их на одном кристалле,
а затем соединяют их электрически между собой вторым слоем метал-
лизации. Для такого суперкомпонента все межсоединения обычно на-
ходятся в самих стандартных КМОП БИС, поэтому во втором слое чис-
ло межсоединений сравнительно невелико. Однако поскольку эти раз-
работки технологически еще недостаточно отработаны, процент выхо-
да годных низок, гибкость автоматизации невелика и стоимость высока.
Несмотря на эти недостатки, такой конструктив позволяет сократить
срок разработки с 12...16 месяцев для полузаказных ИС до 5...6 месяцев,
т.е. более чем вдвое. То же самое происходит со стоимостью: микро-
сборка, в которой применяется суперкристалл, стоит в два раза меньше,
чем набор стандартных БИС и логических ИС контроля. Размеры же
печатной схемной платы с таким набором при переводе ее на МСБ с су-
перкристаллом уменьшаются в 5...6 раз. Аналогичный пример можно

114

Рис. 3.30. Конструктив на суперкомпонентах: 1 — контактные площадки;

2 — логические ИС; 5 — УВВ; 4 — микропроцессор; 5 — буферные КМДП;

б — счетчик; 7 — интерфейс

привести и для аналоговой МЭА высокой интеграции. Так, фирма Micro
Linear Corp. США разработала и выпустила новую линейную матрицу
FB300 [9], в которой схемные компоненты расположены в виде блоков
(«плиток»), соединяемых на завершающей стадии нанесения рисунка
металлизацией.

4. МЕХАНИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ И ЗАЩИТА
КОНСТРУКЦИЙ РЭС

4.1. Классификация механических воздействий

В процессе эксплуатации РЭС подвергаются механическим воздей-
ствиям. Характер и интенсивность воздействий зависят от вида источ-
ников воздействия и их расположения относительно конструкций РЭС.
Наиболее часто источниками механических воздействий являются: ок-
ружающая среда, силовые установки объекта, электромеханические ус-
тройства с возвратно-поступательно движущимися массами или неу-
равновешенными вращающимися роторами и т.д.

115