Технологические особенности

Технологические ограничения и конструктивные соображения существенно влияют на возможность и целесообразность реализации потенциальных возможностей электропривода. Поэтому при конкретизации требований к приводу подъемной лебедки для определенного класса и назначения установки естественны экономически обоснованные отступления от изложенных теорети-рассмотренные в последующих разделах

Резисторы типа «меандр» имеют технологические ограничения на размеры flmjn и Втах (см. 1.1, б), аналогичные ограничениям на Кф полосковых резисторов. Обычно при масочном методе Вта^/а -^ 10; amjn ж 2/iM, где hM — толщина биметаллической маски; 2/гм — минимально допустимое технологией расстояние между двумя щелями в биметаллической маске. Для составного резистора (см. 1.1, в) допускается 5гаах/я ^ 50, так как прямоугольные резистив-ные полоски и проводящие перемычки формируются раздельно с использованием двух различных масок. Такая технологическая особенность позволяет формировать тонкопленочные резисторы сложной нерегулярной формы с применением дополнительных металлических перемычек по углам контура резистора.

Конструкторские ограничения: масса и габариты; рекомендуемые типы базовых несущих конструкций, методы реализации электрических связей; ограничительные перечни на материалы, полуфабрикаты, комплектующие изделия; требования к внешнему виду; патентоспособность и т. д. Технологические ограничения: требование преемственности конструкций, тип производства, вид технологических процессов, время запуска в производство, повторяемость выпуска, номенклатура освоенных технологических процессов и их стабильность, требования по автоматизации и т. д. Эксплуатационные ограничения: объект установки, уровень дестабилизирующих факторов — механических, климатических, тепловых, радиационных, электромагнитных воздействий; технологический уровень ремонтной базы, квалификация обслуживающего персонала, требования по ремонтопригодности конструкции, время хранения, время эксплуатации (ресурс) и т. д.

Исходными данными для проектирования одноплатной конструкции являются: 1) принципиальная электрическая схема, которая определяет число элементов и характер связей между ними, число и характер внешних связей, элементную базу (степень интеграции, защищенность от внешних воздействий, номиналы напряжений питания, геометрические размеры, помехоустойчивость, быстродействие, нагрузочная способность; входное и выходное сопротивления и емкость и т. д.); 2) технические требования к конструкции — условия работы (объект установки, температурный диапазон, характер механических и климатических воздействий, уровень внешних электромагнитных помех); конструктивные ограничения—требования по типизации, унификации, преемственности; технологические ограничения (тип производства, номенклатура освоенных технологических процессов и т. д.).

При художественно-конструкторском оформлении РЭС необходимо учитывать технологические ограничения на формо- и цвето-образование, фактуру поверхности (матовая, шероховатая, блестящая, с «рисунком»), параметры применяемых материалов (цветовой тон, защитно-декоративные свойства, технологичность их использования). Художник-конструктор должен учитывать ограничения по формообразованию, накладываемые технологией (прессование пластмасс, литьевое или вакуумное формование и т. д.). Это должно найти отражение в конструкции РЭС (радиусы закругления, литейные уклоны, поднутрения, толщина стенок и т. д.). Особое внимание он должен обратить на соответствие параметров материалов паспортным данным, так как от этого зависят такие нюансные свойства, как тон и фактура поверхности, световой каркас. В ряде случаев художник-конструктор должен и может настоять на изменении компоновки изделия, использовании материалов или улучшенных технологических процессов. Это особенно важно, когда надо обеспечить конкурентоспособ-

Набор параметров и характеристик БМК должен быть достаточно полным для потребителя. К типовым параметрам и характеристикам БМК относятся: технология изготовления; число ячеек на кристалле; структура (набор элементов) ячейки; наименование, типовые электрические параметры, схемы и фрагменты типовых функциональных элементов, формируемых на основе элементов ячеек; параметры элементов ввода—вывода; число периферийных контактных площадок; требования к источнику питания; указания по расположению и использованию контактных площадок для цепей питания и заземления; число заказных фотошаблонов и конструктивно-технологические ограничения, накладываемые при проектировании и выполнении заключительных технологических операций.

Топологический чертеж каждого функционального элемента (фрагмент) разрабатывается конструктором на основе элементов одной или нескольких ячеек. При этом должны учитываться конструктивно-технологические ограничения и частные технические требования, определяемые особенностями последующей трассировки электрических связей, расположением и подключением шин питания и заземления, общие для всех элементов рекомендации относительно расположения входов и выходов. Обычно фрагменты имеют прямоугольную форму. Для повышения плотности компоновки функциональных элементов на кристалле и упрощения процесса проектирования один или оба размера всех фрагментов должны быть одинаковыми.

7. Выполняют разработку топологического чертежа фильтра, который определяет взаимное расположение всех элементов и их соединение на звукопроводе согласно синтезированной структуре. Исходными данными для разработки топологии фильтра являются: результаты расчета структуры фильтра; конструкторские ограничения, вызванные проектированием и размещением элементов структуры на подложке; технические требования к электрическим параметрам пленочных элементов; технологические ограничения, обусловленные процессом изготовления фильтра, и др.

Интегральная микроэлектроника продолжает развиваться в направлении повышения степени интеграции микросхем как за счет увеличения размеров кристалла, так и в основном за счет уменьшения размера элементов ИМС. В современных БИС и СБИС размеры элементов составляют 3—2 мкм. В ближайшем будущем размеры элементов топологии СБИС достигнут 1 мкм. Ведутся исследования по освоению субмикронных размеров. Эти исследования показали, что пределом уменьшения размеров элемента топологии (ширина линий, зазоров между ними и др.) является значение 0,2 мкм. Однако при достижении таких размеров элементов возникнут определенные технологические ограничения.

Одной из основных проблем при решении задачи размещения элементов ИМС является формализация технологических и схемотехнических ограничений, а также выбор критерия оптимальности размещения для достаточно широкого класса схем. В настоящее время можно назвать только один общий критерий, обязательный для всех ИМС с однослойной металлизацией, который заключается в минимизации числа пересечений межэлементных соединений. Задачу размещения элементов целесообразно решать в две стадии. На первой стадии определяется характер размещения элементов, обеспечивающий минимум числа пересечений, а на второй стадии осуществляется привязка к конкретным геометрическим размерам. Первая стадия сводится к экстремальной задаче комбинаторного типа, которая может быт^ решена методами дискретной оптимизации. В случае получения неоднозначного решения требуется учитывать схемотехнические и технологические ограничения, свойственные конкретной схеме. Распространенный в настоящее время метод оценки качества размещения элементов в процессе выполнения внутрисхемных соединений является неудовлетворительным, так как он является по существу методом проб и ошибок и не гарантирует ни получения размещения вообще, ни тем более получения оптимального размещения. Анализ проблемы размещения элементов показывает, что для ее решения возможно применение аппарата математического программирования.

Отметим, что обычный метод расчета топологических зазоров, или метод, основанный на критерии наихудшего случая, используют сравнительно редко. Гораздо чаще прибегают к методу, основанному на сборе статистического распределения погрешностей. Это позволяет выбрать некоторые типовые значения топологических размеров, характерные для данного технологического процесса и параметров используемого полупроводникового материала. В качестве примера ниже приводятся параметры важнейших элементов ИМС и конструктивно-технологические ограничения на процессы фотолитографии.

1.1. КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОВРЕМЕННОЙ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ

Важным фактором, определяющим конструктивно-технологические особенности любой РЭА, является ее рабочий диапазон частот. В зависимости от диапазона частот устройства диктуются требования к его конструктивному оформлению и технологии изготовления. С ростом частот повышаются требуемые точность изготовления, качество обработки деталей, чистота применяемых материалов и т. д.

Конструктивно-технологические особенности РЭА включают функционально-узловой принцип конструирования, технологич-

8.2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СКЛЕИВАНИЯ

Основные характеристики и технологические особенности фоторезистов

1.1. Конструктивно-технологические особенности современной радиоэлектронной аппаратуры............... 5

8.2. Технологические особенности склеивания......... 211

Эти конструктивно-технологические особенности ГИФУ СВЧ-диапазона заставляют со значительными оговорками применять к этим устройствам такие распространенные в цифроаналоговой аппаратуре понятия, как плотность упаковки и степень интеграции.

В книге описаны параметры, характеристики и конструктивно-технологические особенности основных типов интегральных и функциональных микросхем, выпускаемых промышленностью, а также принципы рационального применения этих микросхем в РЭА.

Более подробно конструктивно-технологические особенности микросборок рассматриваются в гл. 5.

Глава I содержиг сведения об электрохимических накопителях энергии, широко используемых в автономной энергетике (авиационных, космических, транспортных электроэнергетических установках). Рассмотрены основные процессы в электрохимических накопителях, их рабочие характеристики и технологические особенности.