Рецензенты: Заслуженный работник высшей школы РФ, доктор технических наук, профессор Цаплин А.И. (Пермский государственный технический университет), доктор физико-математических наук, доцент Шварц К.Г. (Уральская академия государственной службы).
Допущено в качестве учебного пособия по дисциплине «Конструкторско-технологическое обеспечение производства ЭВМ» для курсантов и преподавателей факультета «Автоматизированные системы управления» Пермского военного института Внутренних войск Министерства Внутренних Дел Российской Федерации. В ходе изучения дисциплины курсанты должны приобрести знания, умения и навыки в области конструирования, производства и использования средств вычислительной техники (СВТ). Изучение дисциплины основывается на знаниях, полученных курсантами по естественнонаучным дисциплинам, осуществляется в тесной взаимосвязи с обще-профессиональными и специальными дисциплинами, а также обеспечивает изучение дисциплин специализации.
В первой главе учебно-методического пособия рассматриваются основные стадии проектирования СВТ, организационные вопросы разработки СВТ, показатели конструкции, особенности конструирования с учетом конструктивной преемственности, технологичности, экономичности и надежности. Особое внимание уделяется обеспечению и расчёту надежности СВТ на этапе проектирования.
Во второй главе рассматриваются методологическая база создания СВТ; основы системного анализа, синтеза и оптимизации параметров конструкций; расчетные, детерминированные и вероятностные модели; функции чувствительности.
В третьей главе рассматриваются особенности конструирования с учетом эволюции несущих конструкций РЭС, конструктивной преемственности и технологичности. Определены требования, предъявляемые к конструкциям, принципы связей между конструктивными уровнями, ошибки параметров конструкций, точность конструирования СВТ. Рассмотрены комплексные показатели технологичности и их расчет. Приведён выбор конструкций и ограничение их разнообразия. Дан вероятностный метод расчета отклонения параметров.
Четвёртая глава посвящена технологическим процессам изготовления интегральных микросхем. Приведена классификация интегральных микросхем по функциональному назначению и конструктивно-технологическим признакам. Определены достоинства и недостатки ГПИМС и ППИС, Приведены условные обозначения ИМС в конструкторской документации. Рассмотрены технологические операции изготовления ГПИМС и ППИМС. Технологические операции получения тонких и толстых плёнок. Приведены термовакуумный и ионноплазменный методы и средства нанесения тонких плёнок, их достоинства и недостатки. Подробно рассмотрена технология фотолитографического процесса изготовления интегральных микросхем. Рассмотрены технологические процессы полупроводникового производства: окисление, легирование и эпитаксиальное наращивание кремния; комбинированная изоляция; эпик-процесс; изопланар; полипланар. Процессы изготовления ППИМС на полевых транзисторах.
Пятая глава посвящена технологическим процессам изготовления печатных плат. Рассмотрены назначение, классификация и конструкция печатных плат (ПП). Определены материалы для изготовления ПП. Подробно рассмотрены технологии изготовления печатных плат: позитивный комбинированный метод; тентинг-метод; полуаддитивный метод с дифференциальным травлением. Технологии изготовления слоистых, многослойных и гибких ПП, металлизации сквозных отверстий. Приведены методы обработки изделий СВТ: электроэрозионные, электроискровые, электронно-лучевые, светолучевые, ультразвуковые, электрохимические, анодно-гидравлические в проточном электролите методы.
Шестая глава посвящена сборке, монтажу, регулировке и технологическому оборудованию для монтажных работ изделий СВТ. Рассмотрены виды соединений в конструкциях и компоненты для печатного монтажа.
Седьмая глава посвящена защите конструкции от внешних воздействий: механических, атмосферных, температурных, а также методам расчета и анализа вибраций.
В восьмой главе рассматриваются тепловые режимы в конструкциях СВТ, передача теплоты в электронных устройствах, способы охлаждения. Приведены расчёты тепловых режимов, позволяющих эффективно выполнять компоновку и трассировку электронных устройств.
Последняя глава посвящена вопросам конструкторской документации и патентоспособности.
Учебно-методическое пособие состоит из введения, 9 глав, заключения и библиографического списка нормативной, учебной и технической литературы.