7 Конструкторская документация ис
7.1 Понятия и определения
Производство, контроль, эксплуатация микросхем осуществляются по информационным документам, которые выпускаются по результатам проектных, опытно-конструкторских работ, подготовки и сопровождения серийного производства. Информационные документы, выполненные на этапах проектирования, называются проектными. Доработка информационной документации в подразделениях производственных предприятий позволяет в полной мере учесть ограничения производственной технологии предприятий, планирующих серийное производство микросхем. Информационные документы, предназначенные для применения в серийном производстве, называются рабочими документами. Информационные документы по сопровождению эксплуатации микросхем принято называть эксплуатационными. Документы, определяющие состав устройств (и микросхем, в частности), принцип действия, формы, взаимное расположение, размеры составных частей, применённые материалы, определяются как конструкторские документы (КД).
Требования к составу, формам и правилам исполнения конструкторских документов устанавливают государственные стандарты (ГОСТ). Государственные стандарты в этой сфере объединены в единой системе конструкторской документации (ЕСКД), введённой в 1968 г. Специальные требования к составу и форме представления конструкторской документации на микросхемы формулируются на основе общих положений ЕСКД в отраслевых стандартах и стандартах производственных фирм и предприятий.
Общие требования по видам и комплектности конструкторских документов изделий разных отраслей промышленного производства устанавливает ГОСТ 2.102-68 ЕСКД.
Конструкторские документы — документы, в отдельности или в совокупности определяющие состав и устройство микросхем и содержащие необходимые сведения для их проектирования, производства, контроля, приемки, эксплуатации и ремонта.
По форме представления КД подразделяются на графические и текстовые.
Графические конструкторские документы — документы, в которых с помощью установленных стандартом символов, условных графических обозначений (УГО), форм и правил поясняется устройство, принцип действия, состав, связи между отдельными частями изделия. Стандартом ГОСТ 2.101-68 ЕСКД понятием изделие обозначен любой предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии. Принято деление на следующие группы изделий:
детали — изделия, изготовленные из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций;
сборочные единицы — изделия, составные части которых подлежат соединению между собой на предприятии-изготовителе сборочными операциями;
комплексы — два и более изделий (состоящих, в свою очередь, из двух и более частей), не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями, но предназначенных для выполнения взаимосвязанных эксплуатационных функций;
комплекты — два и более изделий, не соединенных на предприятии-изготовителе сборочными операциями и представляющих набор изделий, имеющих общее эксплуатационное назначение вспомогательного характера.
К графическим КД относятся:
чертежи деталей — изображения неделимых частей конструкций, выполненных из однородного материала с указанием размеров, качества поверхностей, сведений о применённых покрытиях, достаточных для производства и контроля соответствия чертежу;
сборочный чертеж (СБ) — изображение микросхемы, как совокупности отдельных частей, с необходимыми и достаточными сведениями для её сборки и контроля;
чертеж общего вида (ВО) — изображение изделия в форме, дающей представление о внешнем виде, взаимном расположении и объединении основных его частей;
теоретический чертеж (ТЧ) — чертёж геометрической формы изделия и координаты его основных частей;
габаритный чертеж (ГЧ) — контурное (упрощенное) изображение изделия с габаритными, установочными и присоединительными размерами;
монтажный чертеж (МЧ) — контурное (упрощенное) изображение изделия, содержащее данные для его установки (монтажа);
схемы — условные изображения или обозначения составных частей изделия и связей между ними.
Чертежи ВО, ТЧ, ГЧ, МЧ для микросхем могут не исполняться вследствие ограниченного конструктивного состава. Наиболее сложной деталью микросхем являются многослойная плата ГИМС или кристалл полупроводниковой ИС. Для ГИМС технологический процесс производства предусматривает исполнение сборочных чертежей и платы микросхемы и микросхемы в целом. Для полупроводниковых микросхем исполняется один сборочный чертёж.
Текстовые конструкторские документы — документы, содержащие описание устройства, принципа действия и эксплуатационных показателей изделия. К ним относят:
спецификации сборочных единиц;
перечни элементов (ПЭ) электрических схем;
ведомости спецификаций (ВС) — перечень всех спецификаций составных частей изделия с указанием их количества и входимости; ведомость ссылочных документов — перечень ссылочных документов, на которые имеются ссылки в конструкторских документах изделия;
ведомости покупных изделий (ВП) — перечень покупных изделий, примененных в составе разрабатываемого изделия;
ведомость согласования применения изделий (ВИ) — подтверждение согласования с соответствующими организациями применения определенных покупных изделий в разрабатываемом изделии;
ведомость держателей подлинников (ДП) — перечень предприятий, на которых хранятся подлинники документов, разработанных для данного изделия;
ведомости технического предложения (ЭП, ТП) (эскизного, технического проекта) — перечень документов, вошедших в техническое предложение (эскизный, технический проект);
пояснительные записки (ПЗ) — описания устройства и принципа действия разработанного изделия, а также обоснование принятых при его разработке технико-экономических решений;
технические условия (ТУ) — потребительские (эксплуатационные) показатели изделия и методы контроля его качества;
программу и методику испытаний (ПМ) — технические данные, подлежащие проверке при испытании изделия, а также порядок и методы их контроля;
размерные расчеты (РР) — расчеты параметров и величин, например расчет размерных цепей, электрических режимов и т.д.;
руководящие технические материалы (РТМ) .
В зависимости от назначения, характера использования и способа выполнения КД разделяют на:
проектные КД — КД, выполненные на этапах эскизного и технического проектов;
рабочие КД — КД, выполненные на этапе выпуска рабочей документации;
оригиналы — документы, выполненные на материале долговременного хранения и предназначенные для изготовления по ним подлинников;
подлинники — документы, оформленные подлинными подписями и выполненные на любом материале, позволяющем многократное воспроизведение с них копий;
дубликаты — документы, идентичные подлиннику и выполненные на любом материале, позволяющем снятие с них копии;
копии — документы, выполненные способом, обеспечивающим их идентичность с подлинником (дубликатом), и предназначенные для непосредственного использования при разработке, изготовлении, ремонте и эксплуатации изделий.
Стандарт ГОСТ 2.102-68 определяет номенклатуру КД, исполняемых на изделия в зависимости от этапа проектирования, которая приведена в таблице 7.1.
По усмотрению разработчика некоторые документы могут быть совмещены, например ПЗ и РР, СБ и ГЧ (МЧ и т.д.) В этом случае совмещенному документу присваивается шифр и наименование документа, имеющего наименьший порядковый номер в таблице.
Стандартом ГОСТ 2.102-68 определены понятия: основной КД, основной комплект КД и полный комплект КД. Основной КД (для детали это чертеж детали, для сборочных единиц — спецификация) однозначно и полностью определяет данное изделие и его состав.
Основной комплект КД объединяет все КД, относящиеся к данному изделию (сборочный чертеж, принципиальную электрическую схему, технические условия и т.д.). Конструкторские документы составных частей в основной комплект КД изделия не входят.
Полный комплект КД объединяет основной комплект КД на изделие и основные комплекты КД составных частей.
Основной комплект КД ИС состоит из спецификации, сборочного чертежа, электрических схем с перечнем элементов, топологического общего и послойных чертежей, частных (ЧТУ) или временных (ВТУ) технических условий, патентного формуляра, формуляра и паспорта микросхемы. Для модификаций микросхем с переназначением выводов могут исполняться габаритные и монтажные чертежи или в составе сборочного чертежа применяются таблицы модификаций конструктивных исполнений.
Стандарты ЕСКД устанавливают основные общие требования по выполнению конструкторских графических документов в части выбора формата чертежей, масштабов изображения, правил простановки размеров, введения обозначений, выполнения чертежей различных видов изделий и построения спецификаций и пр.
Форматы графических КД устанавливает ГОСТ 2.301-68. Обозначение того или иного формата составляется из двух цифр (чисел), первая из которых указывает кратность одной стороны формата к величине 297 мм, а вторая — кратность другой стороны к величине 210 мм. Например, формат 44 имеет размер длинной стороны 1188 мм, а короткой —840 мм. Основными форматами приняты 11 (размеры сторон 297210), 12 (297420), 22 (594420), 24 (594841) и 44 (1189841).
Масштабы изображения в графических КД устанавливает ГОСТ 2.302-68. В нем определены масштабы уменьшения (1:2; 1:2,5; 1:4; 1:5; 1:10; 1:15; 1:20; 1:25; 1:40; 1:50; 1:75; 1:100; 1:200; 1:400;. 1:500; 1:800; 1:1000); масштабы увеличения (2:1; 2,5:1; 4:1; 5:1; 10:1; 20:1; 40:1; 50:1; 100:1; 200:1; 400:1; 500:1; 800:1; 1000:1).
Основные правила нанесения размеров и предельных отклонений на чертежах следующие:
общее количество размеров на чертеже должно быть минимальным, но достаточным для изготовления и контроля изделия;
размеры, не обеспечиваемые при изготовлении изделия по данному чертежу и указанные для удобства пользования, называют справочными и отмечают знаком <*> с помещением записи «Размеры для справок»;
линейные размеры и их допустимые отклонения указывают на чертежах в миллиметрах без обозначения единицы измерения;
при обозначении размеров простые дроби не применяют, за исключением размеров в дюймах;
повторение размеров одного и того же элемента изделия на разных видах не допускается;
нанесение размеров в виде замкнутой цепи не допускается;
при указании радиуса перед размерным числом помещают прописную букву R, при указании размера диаметра — знак Ø;
предельные отклонения размеров указывают непосредственно после номинальных значений.
Стандарт ГОСТ 2.307-68 устанавливает правила нанесения размеров для всех встречающихся на практике случаев, и при выполнении чертежей изделия следует пользоваться его правилами и положениями.
Государственные стандарты ЕСКД устанавливают и основные требования к выполнению конструкторских текстовых документов (ТД). Эти требования относятся к способам выполнения и правилам построения ТД, к правилам оформления иллюстраций, таблиц, приложений. ТД выполняют на установленных соответствующими стандартами формах машинописным, рукописным или типографским способом. Вписывать отдельные слова, формулы, условные знаки, вносить схемы и рисунки необходимо черной тушью. Для размещения утверждающих и согласовывающих подписей к ТД рекомендуется составлять один или несколько титульных листов. Содержание ТД разбивают на разделы и подразделы, а при большом объеме — на части. Разделы должны иметь порядковые номера, обозначенные арабскими цифрами в пределах всего документа. Подразделы в пределах каждого раздела должны иметь составные номера, первая часть которых означает номер раздела, а вторая, отделенная от первой точкой, — номер подраздела. В пределах подраздела допускается разбивать текст на пункты и подпункты. Номер пункта должен состоять из номера раздела, подраздела и пункта, разделенных точками.
В документах большого объема содержание рекомендуется располагать в начале, а в конце — список литературы и документации, использованной при составлении документа. Если в документе была принята специфическая терминология, то в нем необходим перечень принятых терминов с пояснениями. Сокращения слов в тексте и под иллюстрациями не допускаются, за исключением слов, сокращенный вид которых установлен ГОСТ 2.316-68.