Защита ЭС от климатических и механических воздействий.

 

Защита от теплового воздействия.

В данном случае защита осуществляется посредством:

1) теплопроводности;

2) естественного (конвекция) и принудительного (вентиляция) воздушного охлаждения;

3) излучения;

4) естественного и принудительного жидкостного охлаждение;

5) испарительное охлаждение;

6) на эффекте Пелетье.

 

Защита от воздейтсвия агрессивной внещней среды:

1) Применение покрытий. По назначению - защитные, защитно-декоративные, специальные; По способу получения - металлические, неметаллические. Выбор зависит от материала детали, ее назначения и условий эксплуатации.

2) Герметизация отдельных элементов, узлов, устройств с помощью:

а) изоляционных материалов (пропиткой, заливкой, обволакиванием и опрессовкой);

б) непроницаемых для газов оболочек.

 

Защита от механический воздействий:

1) Зашита печатных плат (ПП)

а) Изменение толщины ПП посредством расчета собственной частоты колебаний (СЧК). Необходимо, чтобы СЧК лежала в допустимом диапазоне частот установленных в ТЗ. Толщину ПП выбирают из ряда: 0,8 - 1 - 1,5 - 2 - 2,5 - 3 мм. Чем тоньше ПП - тем ниже ее СЧК, чем толще - тем выше.

б) Введение ребер жесткости, если изменения толщины невозможно.

 

2) Защита блока

С помощью формулы Дункерлея рассчитываем СЧК блока на основе СЧК печатных плат, входящих в этот блок. Далее выбираем подходящий амортизатор - низкочастотный (до десятков Гц), среднечастотный, высокочастотный.

 

3) Защита стойки

Осуществляется аналогично защите блока (расчет СЧК, а затем используют при необходимости растяжки).

 

Защита от влаги:

1) полная герметизация;

наиболее эффективный способ. При этом в десятки раз могут быть увеличены его объем и масс. Возникает необходимость разработки герметичных разъемов и т.д.

2) заливка смолами и компаундами;

вес увеличивается в 5-10 раз. Возникает трудность ремонта без повреждения печатных проводников и ИС

3) лакировка.

Покрытие влагозащитными лаками является более простым и эффективным способом. Лакировка обеспечивает надежную работу аппаратуры даже в условиях тропиков. Места, не подлежащие лакированию, защищаются приклеиванием ленты на защищаемое место.

20. Назовите основные формы пультов управления ЭВМ, требования к расположению органов управления и индикации, надписям.

Наиболее распространенные формы пульта управления радиальная (справа) и фронтальная (слева).

При конструировании и компоновке пульта управления сле­дует придерживаться следующих общих правил:

а) количество переключателей, приводимых в действие оператором, должно быть минимально возможным;

б) количество и траектории движения рук оператора должны быть сведены к минимуму; сами движения свести к движениям предплечья, кисти рук и реже - к движениям всей рукой;

в) при работе двумя руками следует стремиться к тому, чтобы движения оператора были симметричны и синхронны.

Органы ручного управления, индикации и сигнализации следует располагать так, чтобы:

а) оператору не приходилось скрещивать или менять руки;

б) удобно было считывать показания приборов и пользоваться одновременно органами управления;

в) разделить функции, выполняемые правой и левой руками в отдельности;

г) наиболее часто используемые и аварийные органы управления и индикации размещались в зонах наибольшей доступности и обзора.

При конструировании и подборе органов управления и ин­дикации приходится учитывать ряд важных факторов, влияющих на общую эффективность действий оператора: размеры, форму, цвет, расположение, направление и усилие переключения, ампли­туду и траекторию перемещения органов управления.

Органы управления в ЭВМ - тумблеры, кнопки, клавиши; органы индикации в ЭВМ - ламповые панели, сигнальные фона­ри и т.п. Остановимся на некоторых требованиях, предъявляе­мых к органам управления и индикации и их расположению на панелях управления.

Кнопки - наиболее распространенные элементы управления работой ЭВМ - имеют круглую или прямоугольную форму. По­верхность их рекомендуется выполнять вогнутой с закругленной верхней кромкой. Минимальный диаметр кнопок (размер диаго­нали для прямоугольной формы) должен быть 12,5 мм. Перемещение кнопок при нажатии должно осуществляться на одинаковую глубину 3 - 12 мм (для часто используемых кнопок 3 - 5 мм, для редко исполь­зуемых - 6 - 12 мм), максимальное усилие сопротивления 10 Н.

В основной рабочей зоне помещают кнопки для ввода информации и управления режимами работы. Кнопки включения и выключения ЭВМ или отдельных ее устройств рас­полагают вне основной рабочей зоны, чтобы исключить возмож­ность их случайного нажатия.

При большом количестве кнопок применяют их группиро­вание и окраску в разные цвета. Расположение кнопок в группе должно соответствовать есте­ственной последовательности выполнения операции.

Для обозначения функционального назначения кнопок необ­ходимо применять символы, надписи, окраску определенным цве­том. Надписи и символы можно располагать как на поверхности кнопок, так и рядом с посадочным местом под кнопку на поверхно­сти панели управления строго над соответствующими кнопками. Рекомендуемый цвет надписей - белый, желтый, желто-зеленый.

ПИМС

1. Какие сочетания технологических слоев (имплантированных, диффузионных, эпитаксиальных) и почему рациональны к применению в конструкциях изолированных БПТ?

 

Современные технологии производства ИМС обеспечивают формирование слоев структур следующими способами:

- диффузией примесей в пластину;

- эпитаксиальным наращиванием монокристаллических слоев;

- ионной имплантацией примесей в пластину.

Диффузия является одним из основных способов легирования полупроводников, позволяющим формировать диффузионные слои структур разного типа проводимости.

В формировании состава структуры ИМС диффузия, как процесс легирования, может применяться как один раз на всю структуру (однократный процесс), так и несколько раз (многократный процесс). Ограничения на очередность применения процесса диффузии в формировании слоев структуры по отношению к иным процессам формирования слоев отсутствуют.

 

Эпитаксиальное наращивание – это процесс ориентированного наращивания слоя вещества на исходном монокристалле — подложке. Различают автоэпитаксию (наращивание слоя вещества на основу из того же материала) и гетероэпитаксию (наращивание вещества на подложку инородного состава).

 

Ионная имплантация (легирование) примесей наряду с диффузией широко используется в технологии изготовления ИС. Ионная имплантация – внедрение ионов примеси в глубину твердого тела. Для процесса ионного внедрения примеси характерны высокая однородность легирования поверхности пластины, точный контроль количества внедренной примеси.

 

Возможны следующие сочетания:

- тройная диффузия (последовательная диффузия в пластину коллекторной, базовой и эмиттерной областей). Имеет ограниченное применение из-за большого сопротивления коллекторного слоя и заниженных рабочих напряжений;

- ЭПСК (эпитаксиальный коллекторный слой) – коллекторная область формируется эпитаксиальным наращиванием на кремниевую пластину с противоположным типом проводимости, база и эмиттер создаются с помощью диффузии или ионной имплантации. Для такой структуры характерны потери площади из-за формирования разделительной области;

- ЭПСБ (эпитаксиальный слой базы) – базовый слой формируется эпитаксиальным наращиванием по локальному скрытому коллекторному слою (диффузионному), эмиттер формируется с помощью диффузии или ионной имплантации. Недостаток – снижение быстродействия и рабочих напряжений.

Выбор технологии и топологии зависит от параметров проектируемого транзистора, т.к. все технологии и топологии имеют недостатки. Все имеют, однозначно.