Электронной аппаратуре

Редакция литературы по конструированию и технологии производства радиоэлектронной аппаратуры

4.2. АНАЛИТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ОПТИМИЗАЦИИ В ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

Паяные электрические соединения очень широко применяют при монтаже электронной аппаратуры из-за низкого и стабильного электрического сопротивления, универсальности, простоты автоматизации, контроля и ремонта. Однако этому методу присущи и существенные недостатки: высокая стоимость используемых цветных металлов и флюсов, длительное воздействие высоких температур, коррозионная активность остатков флюсов, выделение вредных веществ.

При изготовлении электронной аппаратуры наряду с электрическими широко используются механические соединения, которые разделяются на две группы: разъемные и неразъемные.

Любой ТП производства электронной аппаратуры характеризуется циклом последовательных операций изготовления деталей и сборочных единиц. На каждой операции неизбежно появляются некоторые колебания геометрических характеристик, режимов выполнения и физико-механических свойств материалов, которые отражают закономерности соответствующей операции и обусловлены комплексом случайных и систематических внешних и внутренних факторов, действующих в производстве. Они вызывают отклонение выходных параметров изделий.

С экономической точки зрения вследствие высокой производительности текстильных станков изготовление ТУК в 5—'6 раз дешевле, чем изготовление аналогичных по структуре ПП или плат с проводным монтажом. Одновременно достигается экономия цветных и драгоценных материалов и химических реактивов, снижение затрат на инструмент. Монтаж ТУК находит применение при изготовлении связной электронной аппаратуры, а также в тех устройствах, где требуется изменение формы структур после выполнения монтажно-сборочных работ.

Для защиты электронной аппаратуры от климатических воздействий широко применяется герметизация отдельных элементов, сборочных единиц и всего изделия в целом. Она позволяет стабилизировать процессы, происходящие на поверхности или в объеме изделия, а следовательно, и его параметры при изменении состояния окружающей среды. Все методы герметизации можно условно разделить на две группы: бескорпусную и корпусную герметизацию. К первой группе относятся пропитка, обволакивание, пассивирование, во вторую группу включена герметизация изделий в корпусах из неорганических материалов, литьевым прессованием, заливкой и капсулированием. Вне зависимости .от метода герметизации для обеспечения качества и эффективности процессов необходимо выполнить следующие условия:

Общая структура ТП герметизации деталей, сборочных единиц и электронной аппаратуры приведена на 13.1. Она включает ряд операций, особенности выполнения которых рассмотрим ниже.

13.1. Типовой техпроцесс герметизации электронной аппаратуры

Идея применения микропроцессоров для автоматизации ТП состоит в том, чтобы использовать универсальные функциональные узлы в виде БИС, выпускаемых предприятиями, которые специализируются на создании электронной аппаратуры. Различные потребители применяют эти микропроцессорные схемы каждый для своих целей, комплектуя минимальный набор аппаратных средств. Программирование и приспособление таких БИС к выполнению конкретных задач целиком и полностью возлагается на потребителя, т. е. на разработчика системы управления ТП.

12. Гуськов Г. Я-, Блинов Г. А., Газаров А. А. Монтаж микроэлектронной аппаратуры.—М.: Радио и связь, 1986.—176 с.

Перечисленные упрощения существенно уменьшают объем чертежных работ, позволяют основное внимание уделить конструкторской разработке изделия в целом, компоновке его составных частей с учетом многочисленных и разнообразных требований, предъявляемых к электронной аппаратуре.

Цифро-аналоговый преобразователь К572ПА1 (А—Г) представляет собой полупроводниковую интегральную микросхему ЦАП, предназначенную для устройств преобразования информации в электронной аппаратуре различного назначения и устройств ввода и вывода ЭВМ. Основные параметры ЦАП приведены в табл. 10.1.

Аналого-цифровой преобразователь К572ПВ1 (А, Б, В) представляет собой полупроводниковую интегральную микросхему маломощного АЦП на 12 двоичных разрядов, предназначенную для работы в электронной аппаратуре широкого применения. Этот преобразователь выполняет функцию АЦП последовательного типа совместно с внешним компаратором (усилителем) с выводом параллельного двоичного кода. Основные параметры АЦП приведены в табл. 10.2.

Функционально законченный, т. е. в отличие от АЦП серии 572 не требующий для своей работы вспомогательных устройств кроме источника питания, аналого-цифровой преобразователь КП13ПВ1 (А, Б, В) представляет собой полупроводниковую БИС на 8—10 двоичных разрядов, предназначенную для работы в электронной аппаратуре широкого применения. Этот преобразователь выполняет функцию АЦП последовательного типа.

На 3.13, б показан многоразрядный ВЛИ, у которого в одном стеклянном баллоне размещено несколько знакомест, что выгодно конструктивно и экономически. Многоразрядные ВЛИ (например, ИВ-18, ИВ-21) широко распространены в микрокалькуляторах, измерительных приборах и системах. Шкальные и мнемонические индикаторы применяют в бытовой электронной аппаратуре

Печатные платы с установленными на них элементами закрепляют с помощью крепежных отверстий на элементах конструкций электронной аппаратуры, к которым относят субблоки, блоки, каркасы, контейнеры, стойки, пульты. На 11.10, а — г приведены примеры выполнения элементов конструкций электронной аппаратуры. В современной электронной аппаратуре, построенной на базе интегральных микросхем, в качестве субблоков обычно применяют печатные узлы в виде кассет, которые вставляют по направляющим в блоки ( 11.11).

Соотношение между числом ИМС и общим количеством компонентов в электронной аппаратуре в ближайшее время достигнет в вычислительной технике 100%, в техни-

Термин «микроэлектроника» и другие аналогичные термины — «микрофон», «микросхема», «микросборка», «микрокалькулятор», «микропроцессор», «микроЭВМ», «микросхемотехника» и даже «микротехнология» — берут свое начало от термина «микроминиатюризация». Приставка «микро» в данном случае говорит только о тенденции, о стремлении создать электронные приборы и устройства, по своим размерам существенно отличающиеся в меньшую сторону от приборов и. устройств в электронной аппаратуре первых трех поколений. На самом деле микроэлектронные приборы по существу остаются «макроприборами» в том смысле, что они велики по сравнению с объектами микромира — атомами и молекулами.

Широкое распространение в современной электронной аппаратуре: в микромодульных и интегральных схемах получили микротранзисторы различных типов.

1. Какие из компонентов Вы считаете наиболее ненадежными в используемой Вами электронной аппаратуре? Если ли пути увеличения надежности, даже заведомо ненадежных компонентов?

Используя рассмотренный выше принцип построения компенсационных фильтров с компенсирующей обратной связью, можно создать очень стабильный узкополосный фильтр (QaKB ^ 102) всего на трех-четырех операционных усилителях. Подобные фильтры (называемые обычно «биквадратными») широко используются в современной электронной аппаратуре и выпускаются в виде стандартных интегральных микросхем. Принципиальная схема одного из вариантов биквадратного узкополосного фильтра приведена на рис, 68, а, а на рис, 68, б — его эквивалентная схема. В послед-