Общая характеристика элементной базы. Понятие комплексной микроминиатюризации радиоэлектронных средств

Общая характеристика элементной базы

ЭЛЕМЕНТНАЯ БАЗА - это комплекс элементов, предназначенный для создания прибора или устройства и выполняющих ту иди иную схемотехническую функцию. По мере развития радиоэлектроники менялась и элементная база как количественно, так и качественно.

Для каждого уровня развития РЭА был характерный набор активных и пассивных элементов схем, что позволяет выделить несколько "поколений" РЭА.

1. (1920 - 1949 гг.). Активный элемент - электронная лампа. Пассивный элементы - резисторы, конденсаторы, крупногабаритные катушки индуктивности.

Вспомогательные устройства - навесные проводники, переключатели, стойки, планки, панельки и т.п.

2. (C 1948 г.). Активный элемент - полупроводниковые приборы. Остальные элементы меньших габаритов. Печатные платы.

3. (C 1962 - 1964 гг.). Активный элемент - интегральные схемы ИС1 и ИС2. Остальные элементы сохраняются, но уменьшаются по габаритам и массе.

К = lgN; N - число элементов, K - коэффициент интеграции (степень интеграции).

К=1 - N до 10;

К=2 - N до 100;

Широко используются разъемы.

4. (C конца 70-х годов). Активный элемент - большие интегральные схемы (БИС). K=3, 4, 5; N=1000,10000,100000. Качество и размеры остальных элементов резко уменьшаются.

5. (C середины 80-х годов). Активный элемент - сверхБИС и микропроцессоры. Элементы функциональной и оптоэлектроники (ВОЛС, УГИК, ГИМ).

(УГИК - крупноформатные узлы гибридные и интегральные, ГИМ - гибридный интегральный модуль).

Количество и размеры остальных элементов резко уменьшаются, “Сложность” конструкций переносится на низший конструкторский уровень - ИС.

Понятие комплексной микроминиатюризации радиоэлектронных средств

Расширение областей использования и усложнение РЭС ведет к увеличению числа входящих в них элементов, что повышает их массу, габариты, стоимость, энергопотребление и т.п. и снижает надежность.

1. Вначале для улучшения этих параметров осуществляли миниатюризацию элементов. (лампы типа "желудь", "дробь", "пальчиковые").

2. Развитие полупроводниковых приборов и гибридных ИС позволили резко уменьшить размеры элементов и перейти к микроминиатюризации.

3. Для дальнейшего улучшения параметров РЭС используютсистемотехнические, схемотехнические и конструктивные решения, в совокупности называемые комплексной микроминиатюризацией.

Комплексная микроминиатюризация подразумевает микроминиатюризацию не только элементов радиосхемы, но и остальных элементов конструкции (разъёмов, кабелей, приводов, антенн, систем питания, защиты от внешних воздействий, охлаждения и т.п.).

Работа ведется по нескольким направлениям:

- схемы и комплектующие РЭС;

- новые материалы;

- новая элементная база;

- новые способы обработки сигналов и информации.

Микроэлектронной базой конца ХХ - начала XXI веков являются микропроцессорные комплекты, гибридные интегральные модули (ГИМ) и волоконно-оптические линии и соединители (ВОЛС).

[AD]