Системные критерии технического уровня и качества изделий

Информация - Менеджмент

Другие материалы по предмету Менеджмент

Для того чтобы скачать эту работу.
1. Подтвердите что Вы не робот:
2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



ой форме их компоновки, например при переходе от нулевого уровня корпусированных микросхем к первому функциональной ячейке имеем qV(m)=V(m)ФЯ/V(m)ИС, при переходе от уровня ячейки к блоку qV(m)= V(m)б/V(m)ФЯ и т.д., где V(m)ИС, V(m)ФЯ, V(m)б соответственно объемы (или массы) микросхемы, ячейки, блока.

Как и в случае критерия плотности упаковки заметим, что коэффициенты дезинтеграции реально отражают качество конструкции, в частности ее компактность, но и они не могут быть использованы для сравнения конструктивов, если они относятся к разным поколениям, разным уровням конструктивной иерархии или ЭС различного назначения и принципа действия.

Анализ существующих наиболее типовых и компактных конструктивов различных поколений и различного назначения позволил получить средние значения их коэффициентов дезинтеграции объема и массы (табл. 1). там же приведены значения удельной массы конструктивов.

Показатель функционального разукрупнения конструкции представляет собой отношение количества элементов N в конструктиве к количеству выводов М из него, или ПФР=N/M. Например для цифровой бескорпусной МСБ, содержащей 12 бескорпусных ИС с 40 элементами в каждом кристалле (N=40*12=480 элементов) и 16 выходными площадками, имеем ПФР=480/16=30. Чем выше ПФР, тем ближе конструкция к конструктиву высокой интеграции, тем меньше монтажных соединений между ними, тем выше надежность и меньше масса и габариты. Наибольшее число функций и элементов монтажа "вбирают" в себя БИСы и СБИСы. Однако и у них есть предел степени интеграции, оговариваемый именно количеством допустимых выводов от активной площади кристалла к периферийным контактным площадкам.

 

Таблица 11.1.

Вариант конструктиваqVqmУд. масса

конструкции,

г/см3*КТЕ-ФЯЯ-БКТЕ-ФЯЯ-ББлок разъемной констру-кции из ФЯ на печатных платах с ИС в корпусах II типа (цифровой)10,21,84,70,50,5Блок книжной конструкции из ФЯ на печатных платах с ИС в корпусах IV типа (цифровой)6,41,83,21,30,52Блок книжной конструкции из ФЯ на бескорпусных МСБ (цифровой) при:

- односторон. компоновке

- двухсторон. компоновке

 

11

5,6

 

1,9

1,9

 

7,7

4,8

 

3,0

3,0

 

1,07

1,2Субблок пенальной конструкции на корпусированных ИС (аналоговый)10,5-6,6-0,6Субблок пенальной конст-рукции на бескорпусных МСБ (аналоговый)17,4-11,5-1,6Модуль МСБ на микропо-лосковых МСБ при:

- односторон. компоновке

- двухсторон. компоновке

6,7

5,6

-

-

14,0

8,5

-

-

0,92

0,97Субблок из бескорпусных МСБ с теплоотводом (силовой)9,4-1,5-1,3

*КТЕ конструктивно-технологическая единица, для ЭС III поколения это корпусированная ИС, для ЭС IV поколения бескорпусная МСБ.

Наконец, величина перегрузки n действующих на конструкцию вибраций или ударов оценивается как отношение возникающего от их действия ускорения масс элементов конструкции к ускорению свободного падения, или n=a/g, где а величина ускорения при вибрации (или ударе). Вибро- и ударопрочность конструкции определяются значениями величин допускаемых перегрузок при вибрациях и ударах, которые может выдержать конструкция без разрушения своих связей между элементами. Для того, чтобы эти свойства были обеспечены, необходимо, чтобы реально возникающие в тех или иных условиях эксплуатации перегрузки не превышали предельно допустимых для конкретной конструкции.

 

3. Выбор элементной базы и материалов конструкции ЭС

 

Выбор элементной базы и материалов конструкции ЭС производится по критерию предпочтения

 

, , (5)

 

где n число параметров компонента (материала);

i коэффициен значимости ("веса") i го параметра, i=1,2…m;

аi нормированный параметр компонента (материала).

Если рассматриваются по критерию предпочтения j вариантов для выбора из них предпочтительного, то значения критерия предпочтения для каждого варианта оценивается по формуле

 

, (i=1,2…m) (6),

 

где аij нормированный параметр I относительно одного из выбранных вариантов j (j=1,2…n) или значений параметра заданного ТЗ на проектирование.

Коэффициенты значимости определяются методом экспертных оценок по результатам небольшой статистической совокупности данных, полученных путем опроса q специалистов данного профиля конструирования конкретного класса РЭС. Известными способами обработки статистических данных (получения среднего значения , q=1,2…k среднеквадратичного, где iq значение i данное q-ым специалистом) определяют среднее значение и среднеквадратичное i, при этом те значения iq, которые лежат за пределами i, отбрасывают и снова определяют i, которые и используют в дальнейших расчетах. Для нахождения нормированных значений параметров аij вначале составляют матрицу

 

,

 

где xij справочные данные на i-параметр в j-ом варианте.

Поскольку с увеличением одних параметров качество изделия улучшается, а с увеличение других ухудшается, то последние преобразуются в обратные величины и составляется матрица

 

,

 

в которой для первых приняты yij=xij, а для вторых (ухудшающих качество) yij=1/xij.

При оценке сравнения вариантов по качеству можно остановиться на этой второй матрице и по формуле (6), заменив yij на aij, рассчитать Qj. Вариант, обладающий большим значением критерия качества будет предпочтительным. Можно также предложить вычисления, введя матрицу

,

 

где , yjmax максимальное значение параметра i в матрице для j-ого варианта (столбца матрица). Чем ближе yij к yimax, тем ближе этот вариант к высокому качеству, разность же (числитель) будет меньше, будет меньше и Qij, следовательно, и само значение Q получится меньше. Поэтому предпочтительным вариантом надо считать тот, у которого величина Q будет минимальной. Пример 2Пусть задано спроектировать ЭВМ, к которой предъявляются основные требования по минимально возможной массе m, высокому быстродействию и надежности. Для серий логических ИС главными паспортными параметрами являются: tз время задержки сигнала, Uпх напряжение помехи (уровень помехоустойчивости тем выше, чем больше это значение), Ро(Iо) потребляемая мощность (ток), n коэффициент разветвления по выходу (нагрузочная способность), масса корпуса m. В таблице 2 представлены исходные данные для выбора предпочтительного варианта из нескольких серий ИС, а также коэффициенты значимости параметров.

 

Таблица 2

Серия ИСtз, нсUпх, ВIо, mАm, гК155

К153

К531

К55511

60…100

5

20…350,4

0,3

0,5

0,511…50

(1…3)10-3

30

41,2

1,0

1,0

1i0,350,20,10,35

Запишем матрицу :

 

 

Далее составим матрицу и :

 

 

Рассчитаем показатели Q для этих вариантов:

 

Q1=0,35*0,55+0,2*0,2+0,1*1+0,35*0,2=0,4025;

Q2=0,35*0,95+0,2*0,4=0,4125; Q3=0,1*0,99=0,099;

Q4=0,35*0,85+0,1*0,999=0,3974.

 

Таким образом, третий вариант (серия К531) предпочтительнее.

Аналогичным образом можно выбирать материалы печатных плат, корпусов, рамок, а также типы ЭРЭ, если среди многих их характеристик выбрать наиболее влияющие на качество ЭС, например на жесткость и прочность несущих конструкций, надежность стабильность и точность ЭРЭ.