Уч. Пособие к лаб. раб. по ОКТРЭС 2005_ (560666), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Отношение площадей Sn/Sn-1=2,где n=1,3.Построить графики зависимости относительной площади конденсаторов от коэффициента формы Кс.259.10.11.12.13.Выбрать типы транзисторов по таблице П.6 с учетом максимально допустимого тока Iкэ. Определить их установочные размеры.Рассчитать площадь подложки разрабатываемой микросборки. Из табл.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 отчета1.2.3.4.5.6.7.8.9.Название и цель работы.Техническое задание.Результаты расчета по постоянному току электрических режимов цепейи схемных элементов.
Типы, габаритные и установочные размерыполупроводниковых приборов, используемых в разрабатываемой МСБ.Таблица исходных данных для расчета тонкопленочных резисторов иконденсаторов, полупроводниковых приборов.Таблица топологических размеров тонкопленочных резисторов иконденсаторов, эскизы полупроводниковых приборов.Графики зависимостей площади тонкопленочных резисторов от производственной погрешности, площади тонкопленочных резисторов отсопротивления квадрата пленки, площади конденсаторов отэксплуатационной погрешности; относительной площади конденсатораот 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 и ихусловном обозначении.Оценка качества разработанной топологии МСБ.Контрольные вопросы1.2.3.4.5.6.Назовите этапы проектирования гибридной МСБ и основные задачирешаемые 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 ограниченияна топологию гибридных тонкопленочных МСБ.Назовите основные критерии выбора материалов коммутационныхпроводников и контактных площадок для гибридных МСБ.Литература261.Фомин А.В., Умрихин О.Н.
Анализ электрической нагрузки элементовпри оценке надежности интегральных радиоэлектронных устройств: Учеб. пособие. - М.: Изд-во МАИ, 1994.2.Конструирование РЭС: Учебное пособие по курсовому и дипломномупроектированию/авт.-сост.: В. Ф. Борисов, А. А. Мухин, А. С. Назаров и др.-М.: МАИ, 1991.3.Конструирование и технология микросхем. Курсовое проектирование./Под ред. Л. А.
Коледова.- М.: Высшая школа, 1984.4.Разработка и оформление конструкторской документации РЭА./ Подред. Э. Т. Романычевой.- М.: Радио и связь, 1989.27Работа2РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ БЛОКА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО РЭСНА 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 принятыхструктурных, конструктивных и других технических решений, позволяющихсоставить представление о возможности получения конструкции блокавычислительного устройства с параметрами, соответствующими техническомузаданию.На стадии эскизного проектирования производится:1.
разработка нескольких возможных вариантов решения поставленнойзадачи;2. предварительный расчет надежности каждого из рассматриваемыхвариантов микроэлектронного устройства;3. принимается решение о необходимости и степени использованиясредств автоматизации проектирования и изготовления изделия;4. выбирается оптимальный вариант, подлежащий дальнейшейразработке.Основнойзадачейнаданнойстадиипроектирования,предопределяющей качественные характеристики проектируемого изделия,является выбор оптимального варианта.Каждый вариант конструкции микроэлектронныеустройствахарактеризуется набором материальных и функциональных параметров, вкоторый могут входить: масса, габаритные размеры, объём, надёжность,энергопотребление,ремонтопригодность,стоимость,вибропрочность,влагостойкость и др. Эти параметры определяют степень пригодностиконструкции к использованию в заданных условиях эксплуатации.Эффективность варианта конструкции оценивается, как правило, покомплексному показателю качества конструкции, связанному с совокупностьюего параметров.
Обычно выражение комплексного показателя качестваконструкции записывается в виде линейной функции, зависящей отматериальных и функциональных показателей видаК = fmα m + fvα v + fpα p+ fcα c+28fλα λ+.....,где fm , fv , ... ,fλ - коэффициенты значимости, зависящие от назначения иусловий эксплуатации аппаратуры, определяемые методом экспертных оценок;α m , α v , α p , α λ - материальные показатели аппаратуры: масса, объём,потребляемая мощность, стоимость, надёжность и т.д.Значение комплексного показателярассчитывается для каждоговарианта компоновочной схемы по выражениюKj =n∑i = 1f αi*iгдеj -номер варианта компоновочной схемы блока ; fi весовыекоэффициенты, определяющие значимость функциональных и материальныхα *i - нормированные значения функциональных ипараметров блока;материальных показателей блока; n -число функциональных и материальныхпараметров.Наиболее эффективным является вариант, обладающий минимальным(максимальным) комплексным показателем качества.Для расчёта Kjнеобходимо провести выбор значимыхфункциональных и материальных параметров (например, массы αm, объема αv,вероятности безотказной работы αВБР, стоимости αc) и:1)записать исходную матрицу показателей для каждоговарианта в виде табл.
2.1Таблица 2.1Номер варианта конструкции (j)ПараметрыαmjαvjαВБРjαcj1αm1αv1αВБР1αc12αm2αv2αВБР2αc23αm3αv3αВБР3αc32) провести выравнивание влияния материальных показателей накачество конструкции, состоящее в замене на обратные величины показателей,воздействие которых на качество конструкции блока противоположнобольшинству показателей (табл. 2.2). При сравнении по Kmin уменьшение α m, α v , α c приводит к повышению качества конструкции, т. Е.
уменьшениюмассы, объёма, стоимости, в то же время уменьшение α ВБР приводит кснижению надежности. В данном случае выравниванию подлежит толькозначение α ВБР, которое пересчитывают по формуле29αij = 1/αij3) записать матрицу выровненных значений параметровα ij :Таблица 2.2Номер вариантаконструкцииПараметрыαmjαvj1/αВБР jαcj1αm1αv11/αВБР 1αc12αm2αv21/αВБР 2αc23αm3αv31/αВБР 3αc34) произвести нормирование каждого параметра приведённой матрицыотносительно максимального его значения по формулеαij* = αij/αijmaxМатрица нормированных параметров для случая αm3, αv2, α ВБР j и αc1,имеющих максимальные значения, примет вид (табл. 2.3)Таблица 2.3Номер вариантаконструкцииПараметрыαmjαvj1αm1/αm3αv1/αv2112αm2/αm31α ВБР 2/ααc2/αc11/αВБР jαcjВБР13301αv3/αv2αВБР 3/αВБР 1αc3/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 конструкцииоказывают выбор элементной базы и вариант компоновки комплектующихэлементов и узлов радиоэлектронного устройства в заданном объёме.Определились два основных направления компоновки РЭС:1.
с использованием корпусных интегральных схем (ИС), микросборок(МСБ) и электрорадиоизделий (ЭРЭ) на печатных платах (ПП) наоснове стандартизованных базовых несущих конструкций (БНК),габаритные, установочные и присоединительные размеры которыхобеспечивают размерную взаимозаменяемость аппаратуры;2. компоновка РЭАс использованием бескорпусных МСБ наметаллических основаниях.Первое направление использует два основных варианта расположенияфункциональных ячеек (ФЯ) в блоке: разъёмное и книжное.В 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 общейпланкой.
Объединительная плата служит для электрической коммутации ФЯ вблоке. Она может располагаться в нижней или боковой плоскостяхпараллельно или перпендикулярно лицевой панели блока.Достоинство разъёмной компоновки - простота и высокаяремонтопригодность. Типовым элементом замены является ФЯ.В блоках книжной конструкции ФЯ соединяются между собой поодной из сторон с помощью шарнира. Такая компоновка ФЯ позволяетраскрывать блок, как книгу с вертикальной или горизонтальной осьюраскрытия, без отсоединения и разделения электрической коммутации ячеек.Для этого электрическое соединение ячеек выполняется со стороны ихшарнирного механического соединения плоскими мягкими кабелями илигибким печатным монтажом.Книжные варианты компоновки блоков позволяют обеспечитьвысокую плотность заполнения конструкции, свободный доступ кмикросхемам и другим ЭРЭ, а также к монтажу в блоке, находящемся вовключенномсостоянии,т.е.такжеобеспечиваютвысокуюремонтопригодность.Возможные варианты расположения ФЯ, элементов электромонтажа,деталей корпуса и т.д.
в блоке представлены на рис 2.1.31В блоках РЭС при различном расположении ФЯ условно можновыделить составляющие внутреннего объёма: V1 - объём пакета ФЯ; V2 объём, занимаемый электрическими соединителями и межъячеечныммонтажом;V3 - элементами лицевой панели и соединительным монтажомустановочных элементов; V4 - электрическим соединителем и монтажом блока сустройством.Таким образом, внутренний объём блока Vбл=V1+V2+V3+V4. Объём V1определяется объёмом ФЯ, их количеством - nфя и шагом установки ФЯ в блокеHя :V1 =Vфя·nфя ; Vфя=hп· bп· Ня . Здесь bп - размер ФЯ по оси Х с учётомконструкции элементов крепления в блоке; hп - размер ФЯ по оси Y.Объём V1 и V4 определяется размерами электрических соединителей, вкачестве которых используются разъёмы типов ГРПМ1, ГРПП3, ГРПМ9,СНП34 и др.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
