ТехнКомпЭВС. Практикум По дисциплине Технология компонентов эвс
 Скачать 40.57 Mb.
|
Технологическое оборудование, оснастка, измерительные приборы и материалыПри выполнении работы используются: тестер, микроскоп МБС, пинцет, образцы индуктивностей. Порядок выполнения работыРекомендуется следующий порядок выполнения работы. 1. Ознакомиться с техникой безопасности и правилами работы с оборудованием. 2. Получить у лаборанта образцы. 3. Провести измерения. 4. Получить у преподавателя исходные данные для расчета параметров катушки индуктивности. 5. Выполнить необходимые расчеты, пользуясь сведениями табл. 1. 6. Полученные результаты занести в форму табл. 4. 7. Сформулировать выводы. Требования к отчетуОтчет должен содержать:
Контрольные вопросы
Литература
Лабораторная работа №4. Изучение конструкторско-технологических характеристик компонентов в составе ячеек современных ЭВС. Цель работы: 1) практически ознакомиться с навесными компонентами (НК), широко используемыми в ячейках ЭВС; 2) научиться определять типы НК по различным критериям (например, по типу конструкции, по применяемым материалам, по наличию регулировочных элементов в составе НК, по обозначению на корпусе и др); 3) научиться определять технологию изготовления основных НК и их корпусов. Продолжительность работы – 4ч. Теоретические сведения. Ячейка ЭВС конструктивно представляет собой модуль 1-го уровня, т.е. печатную плату с НК, собранными и смонтированными с одной или 2-х сторон на ней. Это основная структурная единица ЭВС, задающая ее функциональные возможности и преимущественно эксплуатационную надежность. Основные термины и определения Электронное вычислительное средство (ЭВС) – это комплекс технических (аппаратных) и программных средств, являющийся универсальным инструментом для восприятия, сбора (или создания), обработки, хранения, отображения, и передачи информации, представленной в дискретной форме, и (или) в виде непрерывно изменяющихся физических величин. К ЭВС, прежде всего, относятся электронные вычислительные машины (ЭВМ). Они отличающиеся способом обработки представляемой информации (аналоговые, цифровые, комбинированные); характером выполняемых операций (универсальные, специализированные); конструктивным исполнением (простейшие модульные, моноблочные, полиблочные, комплексы и др.); условиями эксплуатации и объектами размещения (например, стационарные (настольные и др.), транспортируемые (бортовые, автомобильные и др.), а также их сочетания (например, портативные)), сферой применения (бытовые, учебные, профессиональные и др.), совокупностью основных параметров, определяющих функциональные возможности с учетом областей применения и т. д. По своей сути современные ЭВС являются результатом синтеза радиотехники, электроники и микроэлектроники. Конструкцией ЭВС следует называть совокупность материальных объектов (в том числе с разными формами и физико-химическими свойствами), которые расположены определенным образом в пространстве и находятся в определенной механической, тепловой и электромагнитной взаимосвязи, обеспечивающей требуемую точность и надежность выполнения заданных функций в условиях эксплуатации. Конструкция любого электронного устройства (ЭУ), изготовленная на предприятии и пригодная к эксплуатации является готовым изделием. Конструктив – конструктивно законченная часть изделия определенного назначения (например, печатная плата, компонент, корпус блока, лицевая панель, объемный проводник, рама и др.). Деталью следует называть конструктив, который невозможно разобрать (разъединить) на части без его повреждения (например, печатная плата, винт, резистор и др.). Деталь может быть комплектующим изделием, но самостоятельно не используется, а только в составе ЭУ, для которого она предназначена. Сборочная единица (узел) – конструктив, составные части которого подлежат соединению на предприятии – изготовителе с применением сборочных (или сборочно-монтажных) операций. Сборочный узел может быть комплектующим изделием (если поставляется предприятию-изготовителю), но используется только в составе ЭУ, для которого она предназначен. Комплект – это несколько изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера как при изготовлении ЭУ, так и при его эксплуатации (например, комплект фотошаблонов, комплект специальных инструментов или оснастки, комплект измерительных средств, комплект запасных частей и др.). Технология – это наука об искусной деятельности, а в общем, представлении – это глобальная сфера научно-прикладной деятельности, направленной на создание эффективной продукции. Применительно к сфере производства ЭУ, технология является объектом научной и видом практической деятельности, направленных на создание и реализацию наиболее эффективных методов и средств превращения исходных материальных предметов в готовое изделие. Технология производства ЭВС базируется на микроэлектронной технологии, а также методах и способах создания отдельных конструктивов с применением перспективных технологий приборостроения и прочих (например, лазерной, химико-гальванической, компьютерной, сборочной, монтажной и др.) областей техники. Технология сборки направлена на получение механических соединений между конструктивами. Технология монтажа направлена на получение электрических соединений между конструктивами. Вещество – простейший вид материи с не нулевой массой покоя. Материал – вещество или несколько веществ определенного происхождения и назначения. Конструкционные материалы – это материалы, из которых состоит конструкция изделия, включая все его конструктивы. Технологические материалы различают как:
Технологическая среда – совокупность технологических материалов и воздействий, направленная на требуемое изменение в состояния объекта производства во время изготовления изделия. В сущности, это условия реализации технологии. Элемент конструктива – неразделимая его часть, например, у печатной платы элементами являются: электропроводящие дорожки, отверстия, тестовые площадки или отверстия, контактные площадки и др.; у корпусированной ИС элементами являются: кристалл, тело корпуса, выводы и др. Компонент конструктива – часть конструктива, которая до его изготовления была самостоятельным изделием и которую можно демонтировать и заменить при изготовлении конструктива, либо после его изготовления. Например, ИС, дискретные электрорадиокомпоненты (ЭРК): резисторы, конденсаторы, и др.; объемные соединители и т.д. Микросистема (МС) – объединенная на одной подложке (или в одном объеме) функциональная система (со сложной функциональной структурой) или устройство с минимальными размерами всех компонентов. Термин микросистема применим также ко многим суперкомпонентам, представляющим собой большую гибридную микросборку (БМСБ) с интегральными или функциональными компонентами (либо интегральными элементами и ЭРК, либо с функциональными элементами) многофункционального назначения и многоиерархического применения (например, многокристальный модуль; двух-, трехмерные УБИС; биочипы – группа сенсоров (биосенсоров) на секционированной подложке; специализированные БМСБ на базе интегральной МЭ, либо опто -, магнито -, пьезо -, акустоэлектронные и другие устройства на базе функциональной МЭ). Техника поверхностного монтажа (ТПМ) – совокупность новых высоконадежных, либо адаптированных известных, наиболее эффективных методов и способов проектирования и изготовления высокоплотно-укомпонованных ЭВС (включая технику корпусирования поверхностно-монтируемых навесных компонентов), с использованием компьютерно-интегрированных технологий. Под технологичностью конструкции следует понимать такое сочетание ее конструкторско-технологических характеристик используемых технологий, которое обеспечивает наиболее простое и экономичное производство изделий при соблюдении всех функциональных и эксплуатационных условий. Совместимость материалов – способность различных материалов сосуществовать в сопряжении без допустимого ухудшения своих свойств и параметров в течение требуемого промежутка времени в заданных условиях. Исходные неделимые конструктивы – ИС, БИС, функциональные компоненты, активные и пассивные ЭРК, печатные платы и другие различные детали составляют нулевой уровень конструкторско-технологической сложности, т.е. – это модули нулевого уровня. В процессе создания аппаратуры их объединяют в более сложные конструктивы, например, ячейки, узлы, кассеты, то есть в модули первого уровня. Размещаемые в корпусе или с корпусными деталями один либо несколько модулей 1-го уровня представляют собой модуль второго уровня (например, блок, прибор и т.п.). Совокупность модулей 2-ого уровня является модулем третьего уровня (например, стойка, шкаф, и т.п.), которые, будучи между собой электрически соединены, могут быть модулями четвертого уровня (например, системой, комплексом и т.п.). Дискретные компоненты, применяемые в ячейках ЭУ могут быть активными (например, полупроводниковые и электровакуумные) и пассивными (резисторы, конденсаторы и пр). Кроме дискретных НК в ячейках ЭУ используются различные интегральные НК (ИС, БИС, СБИС, УБИС, ГИС, БГИС, МСБ, БМСБ, резисторные, конденсаторные и комбинированные наборы и сборки и т.п.), а также различные коммутационные устройства (или узлы), обеспечивающие межконтактную коммутацию в системах плата - НК, ячейка – другие ячейки, лицевая и другая панель блока – ячейки и т.д. Соединители и прочие коммутационные устройства Соединители – это устройства, предназначенные для механического соединения/разъединения электрических цепей в обесточенном состоянии. Соединитель образует разъемное контактное соединение. Существуют, кроме того, неразъемные соединения – паяные, сварные и прочие. Коммутационные устройства (КУ) – это устройства, предназначенные для периодического замыкания/размыкания цепей при протекание по ним электрического тока. Коммутационные устройства могут быть с ручным или электрическим управлением. Их разделяют на: контактные, которые используют механическое соприкосновение двух контактирующих деталей; бесконтактные, которые осуществляют коммутацию без механического соединения/разъединения контактов. Характеристикой КУ является динамическая нестабильность, показывающая степень изменения переходного сопротивления Rпер в КУ при внешнем механическом воздействии (вибрации, передвижении, ударе и др.) на него, так как более сложные физические процессы при работе КУ наблюдаются в динамическом режиме, то есть при замыкании / размыкании контактов. При размыкании возможно появление электрической дуги и, следовательно, расплавление контактов, что может возникать из-за высокой ионизации между контактами. Появление дуги зависит от свойств материала; напряжения и тока в цепи контактов; чистоты контактируемых поверхностей; состава окружающей атмосферы; а также от наличия реактивных элементов в коммутируемой цепи. Возникновение дуги следует избегать, так как дуговая эрозия разрушает электрические контакты. Мостиковая эрозия, возникающая при низких напряжениях между контактами, способствует уменьшению числа точек соприкосновения в контактируемых деталях, тем самым увеличению плотности тока в местах контакта, при этом металл оплавляется и вытягивается, что приводит к разрушению контакта. |