Дисциплина «Конструкторско-технологическое обеспечение производства ЭВМ»

 

3.2.2.1 Требования Государственного образовательного стандарта ВПО к обязательному минимуму содержания основной образовательной программы подготовки дипломированного специалиста (инженера) по направлению «Информатика и вычислительная техника» по дисциплине «Конструкторско-технологическое обеспечение производства ЭВМ»:

«Процесс проектирования средств вычислительной техники (СВТ); основы модульного конструирования СВТ; конструктивные модули (КМ) первого уровня; интегральные схемы (ИС), основные технологические операции; конструирование и технология биполярных и МОП ИС; пленочные и гибридные ИС; большие и сверхбольшие ИС, организация процесса проектирования; сборка ИС; КМ второго уровня, основные типы плат, методы получения печатных проводников, конструирование печатных плат; КМ третьего и четвертого уровней; методы выполнения электрических соединений; обеспечение помехоустойчивости и тепловых режимов в конструкциях СВТ; обеспечение взаимодействия человека-оператора в системе человек-машина; производство СВТ, виды производственных процессов, прочность и технологичность конструкции; конструкторско-технологическое обеспечение надежности СВТ; стандартизация СВТ; оформление технической документации по ЕСКД и ЕСПД; автоматизация конструкторско-технологического этапа проектирования СВТ».

 

3.2.2.2Учебно-методические материалы по дисциплине

Учебные пособия

1. Механцев Е.Б. Основы анализа тепловых режимов РЭА: Конспект лекций. −Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000. – 60с.

2. Механцев Е.Б. Обеспечение надежности электронных средств: Конспект лекций. −Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2001. – 54с.

3. Замков Е.Т., Чекрыгина И.М. Разработка конструкторской документации с использованием системы AutoCAD 14: Методическое руководство. −Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000. – 30с.

4. Лукьяненко Е.Б., Замков Е.Т. Оформление электрических схем с использованием программы AutoCAD 14: Методическое руководство. − Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2001. – 18с.

5.Купчинов С.Н., Калашников В.А., Чекрыгина И.М., Купчинова Г.А. Конструирование и производство электронно-вычислительныхмашин и систем: Учебное пособие. −Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2000. – 95с.

Основная и дополнительная литература

1. Савельев А.Я., Овчинников В.А. Конструирование ЭВМ и систем. – М.: Высшая школа, 1984. – 248с.

2. Преснухин Л.Н., Шахнов В.А. Конструирование электронных вычислительных машин и систем. − М.: Высшая школа, 1986. − 512 с.

3. Шерстнев В.В. Конструирование и микроминиатюризация ЭВА. − М.: Радио и связь, 1984. − 271 с.

4. Поляков К.П. Конструирование приборов и устройств радиоэлектронной аппаратуры. − М.: Радио и связь, 1982. − 128 с.

5. Разработка и оформление конструкторской документации радиоэлектронной аппаратуры: Справочник / Под ред. Э.Т. Романычевой. − М.: Радио и связь, 1989. − 448 с.

Справочники

Варламов Р.Г. Справочник конструктора РЭА. – М.: Советское радио, 1980. – 476 с.

 

3.2.2.3 Тематика государственного экзамена по дисциплине «Конструкторско-технологическое обеспечение производства ЭВМ»

 

Тема 1. Процесс проектирования средств вычислительной техники

Классификация средств вычислительной техники (СВТ), структурное построение (иерархия). Эталоны разработки средств вычислительной техники (НИП, ОКР). Тактико-технические требования и ограничения, учитываемые в проектировании средств вычислительной техники. Показатели качества конструкции СВТ.

 

Тема 2. Основы модульного конструирования СВТ

Характеристика элементной базы СВТ.

Конструкционно-компоновочные схемы 1-го структурного уровня СВТ (узел; ТЭЗ). Конструкционно-компоновочные схемы 2-го структурного уровня средств вычислительной техники (блок; панель). Конструкционно-компоновочные схемы 3-го структурного уровня средств вычислительной техники (пульт; рама). Конструкционно-компоновочные схемы 4-го структурного уровня средств вычислительной техники (стойка; шкаф; ЭВМ).

Стандартизация конструкции средств вычислительной техники. Модульный принцип конструирования. Конструкционные схемы.

 

Тема 3. Конструирование и технология производства интегральных схем

Основные технологические операции в производстве гибридных интегральных схем. Основные технологические операции в производстве полупроводниковых интегральных схем.

Конструкции элементов и компонентов гибридных интегральных схем. Конструкции элементов и компонентов полупроводниковых биполярных интегральных схем. Конструкции элементов и компонентов МОП интегральных схем. Особенности проектирования микросхем высокой степени интеграции (СБИС; БИС). Материалы, используемые в электромонтаже.

 

Тема 4. Конструирование электромонтажа

Виды и типы электромонтажа, используемые в СВТ. Материалы, используемые в электромонтаже. Проектирование печатных плат (односторонние, двухсторонние, многосторонние печатные платы): разновидности конструкций многослойных печатных плат. Конструкторско-технические ограничения при проектировании печатных плат. Расчет конструкции печатных плат по постоянному току. Расчет конструкции печатных плат по переменному току.

Технология производства печатных плат (ОПП, ДПП). Технология изготовления многослойных печатных плат. Особенности проектирования печатных плат с поверхностным монтажом.

Методы выполнения электрического контактирования.

Обеспечение помехоустойчивости. Понятие о коротких и длинных линиях связи. Паразитные элементы электромонтажа.

 

Тема 5. Обеспечение тепловых режимов СВТ

Теплопередача конвекцией. Теплопередача излучением. Теплопередача за счет теплопроводности.

Способы повышения эффективности естественного охлаждения блоков ЭА. Радиаторы. Естественная вентиляция. Улучшение конструкции. Системы искусственного охлаждения за счет вентиляции. Оценка эффективности. Системы искусственного охлаждения с применением отвода тепла с применением тепловых труб. Системы охлаждения ЭС с применением устройств, изменяющих агрегатные состояния вещества и эффекта Пельте.

 

Тема 6. Обеспечение надежности СВТ

Проблема надежности ЭС. Статистический подход к оценке надежности. Основное определение надежности как вероятность безотказной работы и связные с ним параметры: среднее время работы; частота и интенсивность отказов.

Типичное распределение интенсивности отказов во времени. Экспоненциальный закон надежности. Использование нормального закона при описании надежности.

Надежность системы и модели последовательного соединения элементов.

Резервирование − модель параллельного соединения элементов. Общее поэлементное резервирование, их сравнение по эффективности. Резервирование замещением. Информационная избыточность как средство повышения надежности. Применение идей резервирования при реализации идей, реализуемых средствами микроэлектроники.

Учет режимов работы и условий эксплуатации при проведении расчетов надежности ЭС.

 

Тема 7. Автоматизация конструкторско-технологического проектирования

Порядок проектирования в САПР AUTOCAD. Порядок проектирования в САПР ORCAD. Результаты проектирования СВТ с помощью САПР, анализ и дальнейшее их использование.

 

Тема 8. Производство средств вычислительной техники

Порядок проектирования технологических процессов. Выбор варианта технологического процесса.

Технологическая документация. Основные направления автоматизации технологических процессов.

Виды типовых производственных процессов.

Обеспечение взаимодействия человека-оператора в системе человек-машина.

Определение технической конструкции СВТ. Методика расчета.

 

Тема 9. Оформление технической документации по ЕСКД

Назначение, структура, состав ЕСКД. Виды и обозначения стандартов.

Виды и комплектность конструкторских документов. Правила обозначения изделий и документов.

Определение видов изделий. Правила выполнения чертежей деталей и сборочных чертежей по ЕСКД. Правила выполнения схем по ЕСКД. Правила выполнения текстовых документов по ЕСКД.