308

ТЕХНОЛОГИИ САУ ЛА

Конспект лекций

ВВЕДЕНИЕ 5

1. Тема 1. РАЗРАБОТКА И ПОСТАНОВКА ПРОДУКЦИИ НА ПРОИЗВОДСТВО 7

1.1. Общая характеристика САУ ЛА 7

Требования, предъявляемые к САУ ЛА 7

Конструкция САУ ЛА как большая система 9

Влияние условий эксплуатации на функционирование САУ ЛА 13

Надежность САУ ЛА 17

1.2. Организация и этапы разработки и постановки на производство 20

Разработка ТЗ на ОКР 25

Разработка документации, изготовление 26

и испытания опытных образцов продукции 26

Стадии разработки КД 27

Приемка результатов ОКР 31

Подготовка и освоение производства 33

(постановка на производство) продукции 33

1.3. Основы проектирования САУ ЛА. 38

Задачи и этапы проектирования 38

Методы проектирования 41

Системный подход к проектированию САУ ЛА 44

1.4. Понятие CALS-технологии 47

2. СТАНДАРТИЗАЦИЯ. НОРМАТИВНАЯ И ТЕХНИЧЕСКАЯ 54

ДОКУМЕНТАЦИЯ 54

2.1. Общая характеристика стандартизации 54

Цели и методы стандартизации 55

2.2. Государственная система стандартизации России (ГСС РФ) 59

Государственные стандарты Российской Федерации (ГОСТ Р) 60

Межгосударственные стандарты 62

Межотраслевые системы (комплексы) стандартов 62

Отраслевые стандарты (ОСТ) 64

Стандарты научно-технических, инженерных обществ 65

и других общественных объединений (СТО) 65

Стандарты предприятий (СТП) 66

2.3. Общая характеристика стандартов разных видов 66

Технические условия (ТУ) 69

2.4. Международная и региональная стандартизация 70

2.5. Применение международных и региональных стандартов 74

в отечественной практике 74

2.6. Техническая документация 75

Конструкторская документация (КД) 75

Технологическая документация (ТД) 81

3. Тема 2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АППАРАТУРЫ сау 84

3.1. Защита САУ ЛА от механических воздействий 84

Рис.3.1. Колебания платы под воздействием вибраций 85

Рис. 3.4. Схемы установки САУ ЛА на виброизоляторы 88

3.2. Обеспечение заданного теплового режима 89

Теплоотвод кондукцией 92

Коэффициенты теплопроводности некоторых материалов 93

Теплоотвод конвекцией 95

Теплоотвод излучением 99

СОТР с использованием термоэлектрического эффекта 100

Поглощение теплоты 101

Выбор способа охлаждения 101

3.3. Обеспечение помехоустойчивости САУ ЛА 102

Помехи в коротких ЛС 105

Помехи в длинных ЛС 108

Рис. 3.25. Способы согласования электрически длинных линий передач 112

Помехи в шинах питания 114

Экранирование 117

Защита монолитными оболочками 126

Защита полыми оболочками 130

4. Тема 3. ТИПОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ САУ ЛА И ТЕХНОЛОГИЯ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ 132

4.1. Печатные схемы 132

Фотошаблоны 134

Фоторезисты 137

Методы осаждения слоев 140

Литография 142

4.2. Тема 4. Печатные платы 145

Основные конструкционные материалы для изготовления ПП 149

Схемы типовых технологических процессов изготовления ПП 151

Основные операции технологического процесса 152

Основные операции технологического процесса 153

Получение заготовок, фиксирующих и технологических 156

отверстий 156

Получение монтажных и переходных отверстий 158

Обработка контура 159

Подготовка поверхности 160

Металлизация 162

Получение КМ 167

Травление меди 169

Осветление и оплавление покрытия олово-свинец 171

Лужение 172

Прессование 174

Контроль и испытания 177

Ремонт 180

4.3. Тема 5. Гибридные интегральные схемы и микросборки 182

Подложки 183

Пленочные элементы 185

Методы получения тонких плёнок 187

Элемент 189

Ag 189

Получение тонкопленочных резисторов 197

Толстопленочная технология 202

Многоуровневая коммутация ГИС и МСБ 206

4.4. Полупроводниковые интегральные схемы 212

Оксидирование кремния 214

Диффузия 215

Эпитаксия 217

Ионное легирование 219

Литографические процессы в производстве ППИС 223

Металлизация 232

4.4. Тема 6…9. Сборка интегральных схем и микросборок 237

Подготовка компонентов к монтажу 252

Установка компонентов на ПП 253

Получение электрических соединений 257

Монтаж компонентов на плату 261

Контроль ЭМПП 272

4.7. Блоки и стойки 273

СТАНДАРТНЫЕ ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ 282

Общие вопросы стандартизации (ГОСТ Р 1.0) 282

Разработка и постановка на производство (ГОСТ 2.101; ГОСТ 2.103; ГОСТ 3.1109; ГОСТ14.004; ГОСТ 14.205; ГОСТ 15.101; Р 50.1.031) 284

Надежность (ГОСТ 27.002) 290

Электромагнитная совместимость (ГОСТ 30372/ГОСТ Р 50397; ГОСТ Р 51317.2.5/ МЭК 61000 –2 – 5) 295

(ПС, ПП, ИС и МСБ (ГОСТ 17021, ГОСТ 20406, ГОСТ 26975) 297

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 305

Введение

Под системами автоматизированного управления летательными аппаратами (САУ ЛА) в дальнейшей будем понимать радиоэлектронное или электронно-вычислительное средство, проектирование (особенно конструирование) и изготовление которых имеет много общего.

Современные САУ ЛА относятся к сложным наукоемким изделиям. При их создании используются новейшие достижения многих отраслей науки и техники.

Научно технический прогресс требует не только постоянного совершенствования технических характеристик электронных средств (САУ ЛА), но и существенного сокращения сроков их проектирования, изготовления и внедрения в эксплуатацию.

Основными стадиями жизненного цикла любого изделия являются: проектирование (разработка); изготовление (производство); эксплуатация; утилизация.

Согласно данным Европейской организации по качеству: при оценке причин отказов действует правило “70—20—10”, согласно которому 70% отказов происходят из-за недостатков проектирования, 20 — из-за некачественного изготовления и 10% - из-за нарушения правил эксплуатации.

В последние годы (в условиях рынка) во многих отраслях большое внимание стали уделять сокращению времени и стоимости, затрачиваемых на создания новых изделий.

Важным инструментом в решении этой проблемы является стандартизация как общей организации работ по созданию новой техники, единых правил в представлении информации о конструкции и технологии изготовления, так и отдельных технических (конструктивных и технологических) решений.

САУ ЛА как технические изделия характеризуются большим количеством внутренних и внешних характеристик (параметров). Числовые значения этих параметров в основном определяются заказчиком САУ ЛА и указываются в технических требованиях (ТЗ). Многие из этих требований являются противоречивыми (например, высокая надежность при невысокой стоимости и т.д.). Поэтому разработчику приходится решать сложные задачи не только по обеспечению требований заказчика, но и по выбору наиболее оптимального решения с учетом минимальных затрат на разработку, изготовление, эксплуатацию, ремонт и утилизацию. Применение стандартных решений в значительной степени способствует общей оптимизации работ по созданию и освоению новой техники.

Конструирование и технология САУ ЛА является быстро развивающимся направлением. Так, например, согласно эмпирическому закону Мура, количество транзисторов, которые можно разместить в одном чипе, удваивается каждые 18 месяцев. Повышение степени интеграции интегральных схем (ИС), в свою очередь, требует применения более совершенных средств коммутации, что в итоге приводит к постоянному росту функциональных возможностей САУ ЛА на единицу объема. Такой прогресс возможен только при постоянном совершенствовании конструкций и технологии изготовления.

В последнее десятилетие наблюдается дефицит учебной литературы, освещающей современные достижения в области конструирования и технологии САУ ЛА. Особенно остро его ощущают студенты дистанционных форм обучения. Предлагаемое учебное пособие ставит своей целью, в какой то степени, восполнить этот пробел.

В пособии не затронуты такие важные темы как:

- конструирование и технология СВЧ устройств;

- автоматизация конструкторских и технологических работ, а также производства САУ ЛА.

Каждое из этих направлений заслуживает отдельного рассмотрения.