Сетевое издание
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X

ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ

Черевко И.А. 1
1 Воронежский институт высоких технологий
В статье рассматриваются особенности проектирования электронных устройств. Отмечается, что оптимизация процесса производства электронных устройств является сложной задачей ввиду большого числа различных технологических операций. Приведены основные статистические методы, применяемые для управления и контроля технологических процессов производства изделий электронной техники. Условно все методы статистического контроля можно разделить на две группы – предназначенные для оперативного и для перспективного управления. Показана роль компьютеров, при автоматизации проектно-конструкторских работ в радиоэлектронике. Говорится о том, что происходит анализ по множеству вариантов для разных конструктивных решений в коротких промежутках времени, что невозможно сделать небольшим коллективом проектировщиков, уменьшаются сроки, создаются конструкции, в которых оптимальным образом учитываются соответствующие технические требования, повышается качество осуществляемого контроля по документации электронных систем.
электронные устройства
проектирование
методы управления качеством
1. Аладьев В.З. Курс общей теории статистики / В.З. Аладьев, В.Н. Харитонов. – М. : Fultrus Book, 2006. – 250 с.
2. Аббас Д.Х. Разработка подсистемы САПР для проведения анализа рассеивающих свойств объектов с поглощающими покрытиями на основе фацетной модели / Д.Х.Аббас, А.П.Преображенский / Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2017. № 2(17). С. 10.
3. Баутин И.А. Модели распространения радиосигнала WI-FI / И.А. Баутин, А.Г. Юрочкин // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2017. № 2 (21). С. 107-112.
4. Гащенко И.А. О моделировании в сотовых системах связи / И.А. Гащенко // Международный студенческий научный вестник. 2016. № 3-2. С. 222-223.
5. Дрейпер Н. Прикладной регрессионный анализ / Н. Дрейпер, Г. Смит. – пер. с англ. – М. : Статистика, 1980. – 444 с.
6. Львович И.Я. Разработка информационного и программного обеспечения САПР дифракционных структур и радиолокационных антенн / И.Я. Львович, А.П. Преображенский // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2006. Т. 2. № 12. С. 63-68.
7. Львович И.Я. Разработка принципов построения САПР дифракционных структур и радиолокационных антенн / И.Я. Львович, А.П. Преображенский // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2006. Т. 2. № 12. С. 125-127.
8. Негробов П. Функционирование и синтез цифровых устройств [Электронный ресурс] / П. Негробов // Принцип микропрограммного управления // Режим доступа: http://cxem.net/beginner/beginner106.php, свободный. – Загл. с экрана.
9. Харченко М.А. Корреляционный анализ / М.А. Харченко – Воронеж: ВГУ, 2008. – 31 с.
10. Шутов Г.В. Характеристики методов трассировки лучей / Г.В. Шутов // Международный студенческий научный вестник. 2016. № 3-2. С. 238-239.

Оптимизация процесса производства электронных устройств является сложной задачей ввиду большого числа различных технологических операций [8].

В настоящее время большинство разработанных алгоритмов контроля и управления качеством технологических процессов технологических процессов (ТП) и оптимизации основываются на методах математической статистики.

Основными преимуществами данных методов является их универсальность (то есть возможность применения для каждого ТП) и относительная простота реализации: при наличии некоторого количества статистических данных и программ, следящих за состоянием процесса в режиме реального времени, возможно достаточно просто провести моделирование каждой отдельной технологической операции, а в дальнейшем и получить модель всего ТП.

Основные статистические методы, применяемые для управления и контроля ТП производства изделий электронной техники, показаны на рисунке.

cher1.wmf

Модульная структура процесса интеграции выходных файлов САПР в процесс производства электронных изделий

Условно все методы статистического контроля можно разделить на две группы – предназначенные для оперативного и для перспективного управления [1].

Оперативное управление решает задачи, которые важны в настоящий момент времени. Например, оценка текущего состояния ТП, соответствие текущей продукции требованиям.

При оперативном управлении используют гистограммы выборочных распределений, дисперсионный анализ – для проверки характера выявленной изменчивости, а также оценки дисперсионных составляющих генеральной совокупности.

Перспективное управление необходимо для выбора стратегии в будущем, для планирования каких-либо мероприятий по обслуживанию, ремонту, модернизации оборудования, а также координацию оперативной деятельности [5].

При перспективном управлении используют следующие методы управления качеством:

Корреляционный анализ – для установления наличия или отсутствия зависимости между выходными параметрами готового изделия и технологическими параметрами [9].

Диаграммы Парето используется для формирования состава операций ТП и определения важнейших параметров для выявления связей дефектов готовой продукции с режимами производства и качеством выполнения определенных технологических операций. Внешне диаграмма Парето – это столбиковая диаграмма, на оси ординат откладываются факторы, приводящие к технологическим дефектам (браку), потерям; на оси абсцисс – технологические операции и виды дефектов, являющиеся причинами брака или потерь. Оценка налаженности процесса определяется с помощью коэффициентов воспроизводимости.

Контрольная карта – это график, на котором по оси абсцисс откладывают порядковый номер партии, по оси ординат – техническую характеристику изделия или выходной параметр технологической операции (параметр качества продукции) [1].

При проведении процессов, связанных с проектированием разных электронных компонентов разработчикам приходится сталкиваться при этом одновременным образом, и с задачами, которые направлены на поиск топологии и вывод параметров схем. Помимо этого, возникают серьезные ограничения по тому, какие существуют сроки с точки зрения проектирования. Исходя из вышесказанного, использование обычных подходов при проведении проектирования не для всех случаев будет эффективным. Однако, поскольку отсутствуют в применяемых моделях и алгоритмах возможности по изменению систем, наблюдаются ограничения по областям поиска решений лишь для типовых схем. Как современный и эффективный метод решения указанных задач, можно рекомендовать применение эволюционных методов для того, чтобы эффективным образом проводить проектирование электронных компонентов [6, 7].

Достаточно долго происходила разработка радиоэлектронных устройств с привлечением блочных подходов в конструировании, при которых осуществляются процедуры расчленения составляющих устройств и доходят до того, что описывают отдельные компоненты. Однако при этом нет возможностей для того, чтобы в будущем при всех условиях можно осуществлять процессы автоматизации в производственных процессах при сборке и монтаже электронных составляющих и потом, когда усложняются устройства, вводят функционально-узловые способы, для которых формируют сложные функциональные схемы, основываясь на том, что применяются простейшие функциональные модули.

То, что подобный подход активно применяют, связано с тем, что можно применять ограниченное множество функциональных модулей для того, чтобы решать задачи, направленные на создание некоторых конкретных видов электронных систем.

Большие успехи, в сфере микроэлектроники, которые наблюдаются в последнее время, определили возникновение и активное развитие сложных электронных систем, которые характеризуются следующим:

– существуют взаимосвязи и взаимозависимости для электрических и конструктивно-технологическим параметров, на основе которых функционируют электронные системы;

– микроэлектронные технологии применяются для разработок комплексных радиоэлектронных систем, содержащих антенные устройства, приёмные и передающие подсистемы, системы цифровой обработки сигналов [10, 2].

Отмеченные особенности в значительной мере характерны для систем, функционирующих в миллиметровых диапазонах длин волн [3, 4].

Использование компьютеров, при автоматизации проектно-конструкторских работ в радиоэлектронике ведет к:

а) анализу по множеству вариантов для разных конструктивных решений в коротких промежутках времени, это невозможно сделать небольшим коллективом проектировщиков;

б) уменьшению сроков, а также к падению стоимости в разработках радиоэлектронных систем;

в) созданию конструкций, в которых оптимальным образом учитываются соответствующие технические требования;

г) повышению качества осуществляемого контроля по документации электронных систем.


Библиографическая ссылка

Черевко И.А. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ // Международный студенческий научный вестник. – 2017. – № 4-7. ;
URL: https://eduherald.ru/ru/article/view?id=17627 (дата обращения: 23.07.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674