Методические указания к лабораторным работам (560524), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Построение и проведение анализа графиков изменения площади тонкопленочных резисторов в зависимости от производственной погрешности, от сопротивления квадрата резистивной пленки.Расчет топологических размеров пленочных конденсаторов. Построение и проведение анализа графиков зависимости площадиконденсаторов от величины удельной емкости.Разработка эскиза топологии тонкопленочной гибридной МСБПорядок выполнения работы1.2.3.4.5.Получить у преподавателя техническое задание на разработку топологии МСБ в виде варианта Э3, значений напряжения источников питания для данного варианта Э3, максимальной рабочей температуры элементов, времени наработки на отказ, относительнойпогрешности изготовления резисторов и конденсаторов, метода изготовления.Заполнить таблицы исходных данных в протоколе отчета для расчета элементов МСБ.Рассчитать на персональном компьютере по постоянному токуэлектрические режимы цепей и схемных элементов для определения максимально возможных токов, протекающих через транзисторы (IКЭi), мощностей, рассеиваемых резисторами (Pi), напряжение на обкладках конденсаторов (UPi).
Занести полученныеданные и фрагменты схемы в протокол отчета..Ввести исходные данные для расчета пленочных резисторов. Записать размеры и зарисовать конфигурацию пленочных резисторов.Построить графики изменения площади тонкопленочных резисторов в зависимости от точности их геометрии и производственнойпогрешности.Исследовать изменение площади тонкопленочных резисторов длярассматриваемой схемы электрической принципиальной в зависи26мости от сопротивления квадрата пленки6.7.8.9.10.11.12.13.ρкв.Для этого необхо-димо рассчитать площадь резисторов для пяти значений ρкв. Значение ρкв выбираются вблизи ρкв опт из табл. приложения 1.7.Ввести исходные данные для расчета пленочных конденсаторов.Записать размеры и зарисовать форму пленочных конденсаторов.Построить графики зависимости площади пленочных конденсаторов от эксплуатационной погрешности, используя диаграмму, выводимую на экран вычислительного комплекса.
Отношение площадей Sn/Sn-1=2, где n=1,3.Построить графики зависимости площади конденсаторов от коэффициента формы Кс.Выбрать типы транзисторов по табл. приложения 1.2 с учетом максимально допустимого тока Iкэ. Определить их установочные размеры.Рассчитать площадь подложки разрабатываемой микросборки. Изтабл. 1.3 выбрать типоразмер подложки.Изготовить аппликации из миллиметровой бумаги и рациональноразместить ручным способом элементы и компоненты МСБ наподложке.Составить эскиз топологии гибридной МСБ.Оформить отчет по работе.Содержание отчета1.2.3.4.5.6.Название и цель работы.Техническое задание.Результаты расчета по постоянному току электрических режимовцепей и схемных элементов. Типы, габаритные и установочныеразмеры полупроводниковых приборов, используемых в разрабатываемой МСБ.Таблица исходных данных для расчета тонкопленочных резисторов и конденсаторов, полупроводниковых приборов.Таблица топологических размеров тонкопленочных резисторов иконденсаторов, эскизы полупроводниковых приборов.Графики зависимостей площади тонкопленочных резисторов отпроизводственной погрешности, площади тонкопленочных резисторов от сопротивления квадрата пленки, площади конденсаторов277.8.9.от эксплуатационной погрешности; площади конденсатора от коэффициента формы Кc и их анализ.Расчет площади подложки и выбор ее типоразмера.Эскиз топологии гибридной тонкопленочной МСБ.
Таблица, содержащая информацию о последовательности нанесения слоев иих условном обозначении.Оценка качества разработанной топологии МСБ.Контрольные вопросы1.2.3.4.5.6.Назовите этапы проектирования гибридной МСБ и основные задачи, решаемые на этих этапах.Опишите методы получения конфигурации тонкопленочных элементов.Каковы особенности расчета тонкопленочных резисторов МСБ.Каковы особенности расчета тонкопленочных конденсаторов МСБ.Приведите конструктивно - технологические требования и ограничения на топологию гибридных тонкопленочных МСБ.Назовите основные критерии выбора материалов коммутационныхпроводников и контактных площадок для гибридных МСБ.Библиографический список1.1.Фомин А.В., Умрихин О.Н. Анализ электрической нагрузки элементов при оценке надежности интегральных радиоэлектронных устройств: Учеб.
пособие. - М.: Изд-во МАИ, 1994.1.2.Основы конструирования и технологии РЭС: Учебное пособие длякурсового проектирования / Авт.: В.Ф.Борисов, А.А.Мухин, В.В.Чермошенский и др. – М.: Изд-во МАИ, 2000. – 128 с.: ил.1.3.Конструирование и технология микросхем. Курсовое проектирование./ Под ред. Л. А.
Коледова.- М.: Высшая школа, 1984.1.4.Разработка и оформление конструкторской документации РЭА./Под ред. Э. Т. Романычевой.- М.: Радио и связь, 1989.28Работа2РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ БЛОКА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГОРЭС НА СТАДИИ ЭСКИЗНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯС ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРАЦель работы - изучение методики разработки конструкций блокавычислительного устройства на стадии эскизного проектирования и выбороптимального варианта конструкции по критерию комплексной оценкикачества.Краткие теоретические сведенияЦелью разработки эскизного проекта является обоснование принятых структурных, конструктивных и других технических решений, позволяющих составить представление о возможности получения конструкцииблока вычислительного устройства с параметрами, соответствующимитехническому заданию.На стадии эскизного проектирования производится:• разработка нескольких возможных вариантов решения поставленной задачи;• предварительный расчет надежности каждого из рассматриваемыхвариантов микроэлектронного устройства;• принимается решение о необходимости и степени использованиясредств автоматизации проектирования и изготовления изделия;• выбирается оптимальный вариант, подлежащий дальнейшей разработке.Основной задачей на данной стадии проектирования, предопределяющей качественные характеристики проектируемого изделия, являетсявыбор оптимального варианта.Каждый вариант конструкции микроэлектронного устройства характеризуется набором материальных и функциональных параметров, вкоторый могут входить: масса, габаритные размеры, объём, надёжность,энергопотребление, ремонтопригодность, стоимость, вибропрочность, влагостойкость и др.
Эти параметры определяют степень пригодности конструкции к использованию в заданных условиях эксплуатации.Эффективность варианта конструкции оценивается, как правило,по комплексному показателю качества конструкции, связанному с совокупностью его параметров. Обычно выражение комплексного показателя29качества конструкции записывается в виде линейной функции, зависящейот материальных и функциональных показателей видаК = fmα m + fvα v + fpα p+ fcα c+fλα λ+.....,где fm , fv , ...
,fλ - коэффициенты значимости, зависящие от назначения иусловий эксплуатации аппаратуры, определяемые методом экспертныхоценок; α m , α v , α p , α λ - материальные показатели аппаратуры: масса,объём, потребляемая мощность, стоимость, надёжность и т.д.Значение комплексного показателя рассчитывается для каждоговарианта компоновочной схемы по выражениюnK j = Σ fi α *i ,i =1где j - номер варианта конструкции блока ; i – номер параметраи весового коэффициента; fi - весовые коэффициенты, определяющие значимость функциональных и материальных параметров блока; α *i - нормированные значения функциональных и материальных показателей блока;n -число функциональных и материальных параметров.Наиболее эффективным является вариант, обладающий минимальным (максимальным) комплексным показателем качества.Для расчёта Kj необходимо:o провести выбор значимых функциональных и материальных параметров (например, массы αm, объема αv, вероятности безотказной работыαВБР, стоимости αc);o записать исходную матрицу показателей для каждого варианта ввиде табл.
2.1Таблица 2.1Номер варианта конструкции (j)123Параметрыα mjα m1α m2α m3α vjα v1α v2α v3αВБРjαВБР1αВБР2αВБР3α cjα c1α c2α c3o провести выравнивание влияния материальных показателей на качество конструкции, состоящее в замене на обратные величины показателей, воздействие которых на качество конструкции блока противоположнобольшинству показателей (табл. 2.2). При сравнении по Kmin уменьшениеαm , αv , αc приводит к повышению качества конструкции, т.
е. уменьшениюмассы, объёма, стоимости, в то же время уменьшение αВБР приводит к снижению надежности. В данном случае выравниванию подлежит только значение αВБР, которое пересчитывают по формулеαij = 1/αij;30oзаписать матрицу выровненных значений параметров αij ;Таблица 2.2Номер варианта конструкции123Параметрыα mjα m1α m2α m3α vjα v1α v2α v31/α ВБР j1/α ВБР 11/α ВБР 21/α ВБР 3α cjα c1α c2α c3o произвести нормирование каждого параметра приведённой матрицы относительно максимального его значения по формулеαij* = αij/αijmax.Матрица нормированных параметров для случая αm3, αv2, 1/α ВБР 1 иαc1, имеющих максимальные значения, примет вид (табл. 2.3)Таблица 2.3Номер варианта конструкции123Параметрыα mjαm1/αm3αm2/αm3α vjαv1/αv21αv3/αv211/α ВБР j1α ВБР 1/α ВБР 2α ВБР 1/α ВБР 3α cj1αc2/αc1αc3/αc1Значения весовых коэффициентов для каждого вида аппаратурызадаются преподавателем, либо принимаются и обосновываются студентом.Комплексный показатель Kj определяется по каждому j-му варианту, после чего выбирается оптимальный вариант, имеющий максимальное (минимальное) значение.Наиболее существенное влияние на показатели качества конструкции оказывают выбор элементной базы и вариант компоновки комплектующих элементов и узлов радиоэлектронного устройства в заданномобъёме.Определились два основных направления компоновки РЭС [2.1]:¾ с использованием корпусных интегральных схем (ИС), микросборок (МСБ) и электрорадиоизделий (ЭРЭ) на печатных платах (ПП) на основе стандартизованных базовых несущих конструкций (БНК), габаритные,установочные и присоединительные размеры которых обеспечивают размерную взаимозаменяемость аппаратуры;¾ компоновка РЭА с использованием бескорпусных МСБ на металлических основаниях.Первое направление использует два основных варианта расположения функциональных ячеек (ФЯ) в блоке: разъёмное и книжное.31В разъёмной конструкции блоков ФЯ с помощью электрическихсоединителей (разъёмов) устанавливаются на объединительной плате (основании) и закрепляются невыпадающими винтами в профиле каркаса.Возможна установка ФЯ по направляющим и закрепление их общей планкой.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
