Оптимизация теплонапряженной конструкции функционального узла

• Автор: Коротков, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.27.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

Содержание
Введение.

ГЛАВА 1 Оценка технических решений при проектировании функционального узла.

1.1 Этапы развития радиоэлектронных средств.

1.1.1 Особенности конструирования цифровых функциональных узлов и блоков на печатных платах
1.1.2 Особенности конструирования функциональных узлов и блоков на бескорпусных микросборках

1.2 Перспективные направления конструирования современных радиоэлектронных средств.

1.2.1 Тенденции развития СБИС.

1.2.2 Тенденции развития печатных плат

1.3 Системы охлаждения конструкций радиоэлектронных средств .

1.4 Система и методика оценки технологичности конструкции функционального узла, недостатки методики
Задачи диссертации
ГЛАВА 2. Схема и критерии оценки технических решений.
2.1 Схема оценки технического решения.
2.2 Базы данных для проектирования функционального узла.
2.2.1 База данных СБИС
2.2.2 База данных коммутационных плат.
2.2.3 База данных клев и припоев
2.2.4 База данных несущей конструкции.
2.2.5 База данных по системам охлаждения
2.3 Связь характеристик качества с конструкцией, критерии оценки конструктивного варианта теплонапряженного функционального узла.
2.3.1 Связь характеристик качества с теплонапряженной конструкцией функционального узла
2.3.2 Критерии оценки конструктивного варианта функционального узла.
Выводы к Главе 2
ГЛАВА 3. Оценка технических решений единым экономическим показателем
3.1 Критерии оценки затрат на изготовление и эксплуатацию функционального узла.
3.2 Оценка характеристик качества. Перевод характеристик качества
в денежные единицы.
3.3 Суммарная оценка технических решений
Выводы к Главе 3
ГЛАВА 4. Оптимизация конструкции функционального узла
4.1 Методика оптимизации функционального узла и микросборки в составе функционального узла.
4.1.1 Ограничения методики оптимизации ФУ и МСБ в составе ФУ
4.2 Технологическая совместимость и источники информации, обеспечивающие выбор функционального узла
Заключение.
Приложение А.
Литература


Это позволило упростить сборочно-монтажные и регулировочные работы, уменьшить трудоемкость и стоимость, ввести поточный метод производства и повысить надежность. Как видим, произошли изменения в методах компоновки (от блочного к функционально-узловому) и монтажа (от проволочно-жгутового к печатному). Сами же лампы подверглись сильной миниатюризации. Все говорило о начале перехода к новому виду поколения. Так и произошло: в г. II поколение конструкций РЭС -промышленная транзисторная техника (изобретение транзистора относится к г. Миниатюрные лампы были заменены на транзисторы. Функционально-узловой метод стал доминировать во многих конструкциях РЭС, в особенности с появлением и развитием средств вычислительной техники. В период транзисторной техники возникло новое направление в конструировании РЭС - миниатюризация аппаратуры. Уменьшились размеры и массы пассивных ЭРЭ, транзисторов и трансформаторов, катушек индуктивностей и даже электронно-лучевых трубок. Появились новые конструкции функциональных узлов: плоские и объемные модули, плоские и этажерочные микромодули, отличающиеся оригинальностью конструкции и монтажа и увеличением плотности упаковки элементов в объеме с 0,1 эл/см до 1,5—2 эл/см. Однако сохранение за дискретными ЭРЭ главной роли основного конструктивного элемента с частотой отказов л = ~6ч'1 не смогло существенно повлиять на надежность РЭС, и при все более увеличивающейся их сложности вероятность безотказной работы падала. Третье поколение РЭС характеризуется применением новой элементной базы - корпусированными ИС широкого применения и миниатюрными ЭРЭ на печатных платах с высокой разрешающей способностью. Микросхемы, по своей функциональной сложности представляющие функциональные узлы, выпускались в те годы в металлических, пластмассовых и металлокерамических корпусах прямоугольной и круглой формы со штыревыми и плоскими выводами. Число выводов не превышало . Микросхемы в количестве . ЭВМ, выполненные по принципу базовых несущих конструкций, называют типовыми элементами замены. Для таких конструкций величина упаковки элементов в объеме достигает эл/смЗ. Все это обеспечивает невысокую стоимость изделий. Применение же микросхем, изготовление которых основано на групповых методах получения целого набора элементов на подложке или в объеме кристалла, позволяет резко повысить надежность. Так, частота отказов одной ИС, содержащей порядка 0 элементов, равна частоте отказов всего лишь одного дискретного ЭРЭ, т. Яяс « ЛЭРЭ = "* «Г1. Таким образом, достижения в области микроэлектроники и ее промышленного внедрения позволили перейти к созданию нового поколения конструкций РЭС - к интегральным радиоэлектронным устройствам. САПР при конструировании и подготовке производства. Интегральные РЭУ проектируются на новых принципах схемотехники - микросхемотехники [8], в основе которой заложена микроэлектроника. Дальнейшие пути миниатюризации РЭС, по которым шло развитие конструкций, в особенности космической и ракетной техники, привели к тому, что для резкого уменьшения массы и габаритов устройств и комплексов надо было отказаться от индивидуальных корпусов ИС и вместо печатных плат для их компоновки ввести более крупные подложки. Иными словами, вместо того чтобы разваривать бескорпусные транзисторы на малых подложках и тем самым получать гибридную ИС, стали делать то же самое, но с бескорпусными ИС на более крупных подложках, например x или x мм, т. БГИС, или микросборку. Если ГИС предназначалась для широкого применения и корпусировалась, то МСБ стала уже изделием частного применения. Она заменила собой целую печатную плату, и поскольку компоновка МСБ в ячейку и далее в блок тоже требовала компактности, сами МСБ стали бескорпусными, а блок - герметичным. Так появились конструкции РЭС IV поколения. К достоинствам конструкций IV поколения следует отнести уменьшение массы (в 3-4 раза) и объема (в 5-6 раз) моноблоков, более высокую надежность за счет исключения стандартных разъемов и замены их на гибкие шлейфы, а также сокращение числа паяных соединений (исключение выводов от корпусов), повышение вибро- и ударопрочности.