КОНСТРУКТИВНО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПОКОЛЕНИЙ ИРЭ. ХАРАКТЕРИСТИКИ СОВРЕМЕННЫХ ИРЭ КАК ОБЪЕКТА ПРОИЗВОДСТВА. ПРОБЛЕМЫ ТЕХНОЛОГИИ ИРЭ Термин радиоэлектронная аппаратура (РЭА) используют для обозначения устройств различного назначения, имеющих признак общности — многократное преобразование (электромагнитных и другой физической природы) сигналов для передачи, приема и обработки информации в целях обеспечения связи, навигации, управления технологическими процессами изготовления изделий в промышленности, научных исследований и других видов человеческой деятельности. Деталь РЭА — это простейший элемент РЭА, имеющий ограниченный комплекс свойств, соответствующий его функциональному назначению и изготовленный из одного или нескольких материалов без использования механической сборки. Отличительными особенностями промышленного производства деталей РЭА являются: 1) использование большого числа разнообразных методов обработки и переработки конструкционных материалов, общих с другими отраслями промышленности, в первую очередь — приборостроением и машиностроением, но приспособленных для производства РЭА. Например, холодной листовой и объемной штамповки, литья под давлением металлов и сплавов, резания лезвийными и абразивными инструментами, прессования и литья под давлением пластмасс, химических, электрофизических методов размерной и безразмерной обработки, нанесения поверхностных покрытий из металла и других материалов, термообработки, сварки и пайки и др.; 2) применение методов полупроводниковой и пленочной технологии, специфических для микроэлектроники, например эпитаксии (наращивание кристаллического вещества одного состава на подложке другого материала), химического осаждения твердых материалов из газовой среды, легирования термической диффузией, методов вакуумтермической технологии получения тонких пленок, ионно-плазменных методов; 3) использование широкой номенклатуры материалов; 4) зависимость содержания технологических процессов изготовления конкретной детали от принадлежности этой детали к конструктивному уровню составной части РЭА, в которую входит деталь, условий эксплуатации и других конструктивных и технологических классификационных признаков РЭА. Рассмотрим конструкторскую классификацию составных частей РЭА. Конструкторская классификация составных частей РЭА. По функциональному признаку все элементы и компоненты РЭА условно относят к одной из групп: схемотехнических элементов схемотехническая (элементная) база РЭА; конструктивных элементов конструктивная база РЭА. Схемотехнические элементы, их компоновка и взаимосвязь в составе РЭА обеспечивают преобразование сигналов различной физической природы для целей, определяемых назначением РЭА. Основу современной схемотехнической базы составляют микросхемы, микросборки и микроэлектронные узлы в корпусах или без них. Наряду с микро-элементной базой используются дискретные резисторы, постоянные и переменные конденсаторы, трансформаторы, переключатели, соединители, индикаторы. Перечисленные элементы, не относящиеся к микроэлементам, трудно изготовить технологическими методами производства микросхем, например конденсаторы большой емкости, высокодобротные катушки индуктивности. Трансформаторы, разъемы, переключатели вообще плохо поддаются миниатюризации и не могут быть изготовлены методами микроэлектроники. Конструктивные элементы, входящие в состав РЭА, обеспечивают механическую прочность, защиту от внешних воздействий, дестабилизирующих работу РЭА (влаги, инея, росы, пониженного или повышенного давления, внешних электрических и магнитных полей), и механическое управление РЭА. Основу конструктивной базы составляют отдельные монтажные детали и несущие конструкции. Несущие конструкции предназначены для механического закрепления, защиты от внешних воздействий и обеспечения доступности схемотехнических элементов при сборке и эксплуатации РЭА. Кроме того, к конструктивной базе относят: механические устройства управления в виде кнопочных и рычажных устройств и ручек, с помощью которых обеспечивается плавное или скачкообразное вращательное или поступательное движение рабочих органов регуляторов (резисторов, конденсаторов и т. п.); механизмы для механического перемещения подвижных рабочих элементов РЭА, такие как отчетные устройства, облучатели и зеркала антенн, пленочные и другого типа носители информации; электромагнитные элементы; электродвигатели, сельсины, электромагнитные муфты приводов. Относительная условность разделения первичных элементов РЭА на схемотехнические и конструктивные обусловлена тем, что некоторые из них выполняют функции элементов обеих групп. Например, миниатюрная монтажная панель может быть не только конструктивным несущим Элементом. Но И местом электрических соединений. Расчленение конструкций конкретных элементов схемотехнической группы на составные части выявляет детали, выполняющие типичные функции конструктивных элементов, например: основания и крышки корпусов микросхем; микроплаты для монтажа бескорпусных схемотехнических элементов. Схемотехнические и конструктивные элементы РЭА объединяются в конструктивно-законченные единицы, входящие в состав РЭА в виде пультов, блоков, шкафов, частных конструкций плате установленными микросхемами, микросборками различной степени интеграции и дискретными элементами. Конкретный состав конструктивно-законченных единиц зависит от назначения РЭА (радиоприемная, телевизионная, самолетная и т. п.) преимущественного использования того или иного типа схемотехнической базы (дискретные элементы или микроэлементы), условий эксплуатации (легкие, средние, жесткие), частотного диапазона работы и т. п. Условия эксплуатация РЭА следует выделить особо, так как они оказывают существенное влияние на конструктивно-технологические особенности деталей РЭА и в первую очередь деталей, образующих конструктивную базу РЭА. По условиям эксплуатации выделяют три класса РЭА, для которых разработана и используется единая конструктивная база в виде комплекта УТК (универсальных типовых конструкций): УТК-1 для стационарной РЭА, предназначенной для работы в отапливаемых и неотапливаемых стационарных помещениях: УТК-П для стационарной, полустационарной и подвижной РЭА, работающей на открытом воздухе, в палатках, во временных помещениях и укрытиях, а также на колесном и гусеничном транспорте; УТК-П1 для РЭА преимущественно на интегральных схемах (ИС) и микросборках (МС), устанавливаемой на подвижных объектах в труднодоступных местах и работающей в жестких условиях эксплуатации. Конструкции несущих элементов УТК созданы по модульному принципу, т. е. по принципу входимости корпусов модулей младшего конструктивного уровня в корпуса модулей старшего уровня. Модульность несущих конструкций РЭА позволяет компоновать РЭА из отдельных конструктивно-законченных единиц различной сложности, находящихся в иерархической подчиненности. Под термином «иерархическая подчиненность конструктивных уровней РЭА или конструкторская иерархия» подразумевают создание конструктивно-законченных единиц или модулей старшего конструктивного уровня объединением конструктивно-законченных единиц младших уровней Использование конструкторской иерархии, современной схемотехнической базы и комплексов УТК на стадии создания РЭА ведет к сокращению сроков и стоимости проектирования, так как обеспечивает возможность использовать автоматизированные методы проектирования РЭА и подготовки производства с использованием ЭВМ, а на стадии изготовления РЭА позволяет снизить стоимость изготовления за счет увеличения серийности производства компонентов конструкций, вызванной ограничением рядов типоразмеров компонентов для использования при разработке новых РЭА и применения отработанных прогрессивных технологических процессов изготовления деталей и узлов РЭА. Радиоэлектронная аппаратура на базе УТК включает в себя модули четырех или пяти конструктивных уровней (КУ). Нулевой уровень (КУ-0) бескорпусные микроэлементы, используемые в ИС резисторы, транзисторы, конденсаторы, диодные матрицы; бескорпусные ИС частного и общего применения, фрагменты схем, выполненные по полупроводниковой технологии. Перечисленные схемотехнические элементы нулевого конструктивного уровня используются преимущественно в РЭА на базе УТК-П1 и входят как составные части в модули старшего уровня. ......
