Цели и основные задачи современного конструирования электронных устройств

Главной целью конструирования электронной аппаратуры является создание малогабаритной, высокоэффективной и надежной аппаратуры, производство и эксплуатация которой требует ограниченного расхода трудовых, энергетических и материальных ресурсов.

Для достижения этой цели требуется решить три основные задачи современного конструирования электронной аппаратуры, обеспечив миниатюризацию, оптимальные температурные режимы, высокую технологичность.

Задачу миниатюризации можно решить путем применения соответствующей элементной базы. Однако такой подход является некомплексным и односторонним. Этот подход дает определенный выигрыш в массогабаритных характеристиках и энергопотреблении отдельных узлов низших структурных уровней и не дает заметного влияния на габариты, массу, энергопотребление сложной электронной аппаратуры. Комплексно задачу миниатюризации электронной аппаратуры можно решить путем оптимизации структуры электронной аппаратуры, применения современных материалов, рационального выбора элементной базы.

При выборе оптимальной структуры конструкции по критерию комплексной миниатюризации необходимо переходить к IV или V поколению.

При выборе материалов для несущих конструкций необходимо применять облегченные высокопрочные материалы.

Составляющие элементной базы должны выполнять не только возлагаемые на них функции, но и сопрягаться друг с другом – быть технически совместимыми.

Вторая задача современного конструирования – повышение эффективности охлаждения – в современном сложном виде возникла как побочное следствие миниатюризации. Чем выше степень миниатюризации функционального узла, тем выше удельная рассеиваемая мощность (если не приняты меры к снижению энергопотребления). Без тщательно продуманного и выполненного охлаждения нельзя обеспечить надежность и эффективность современной аппаратуры.

Третья задача современного конструирования – технологичность - решается конструктором в первую очередь на основе унификации и стандартизации. Избыточное разнообразие существующих в настоящее время конструкторских и схемотехнических решений резко снижает технологичность, порождает мелкосерийность и многономенклатурность.