Автоматизированная пространственная оптимизация компоновки блока управления датчика давления по тепловому критерию
Авторы: Андреев К.А., Власов А.И., Камышная Э.Н., Тиняков Ю.Н., Лавров А.В.
Опубликовано в выпуске: #6(18)/2013
DOI: 10.18698/2308-6033-2013-6-814
Раздел: Наноинженерия
В статье рассматриваются варианты оптимизации пространственной компоновки схем усиления и обработки сигналов кремниевого преобразователя давления с целью уменьшения занимаемого объема с последующей трассировкой проводников и адаптацией линий связи, а также с целью повышения надежности всего модуля. Предложены различные модификации пространственных компоновок схем обработки сигналов датчиков давления, выполненных в виде микропроцессорных систем, состоящих из печатных модулей, систем на базе специализированных микроконтроллеров с размещением на керамической подложке и систем, реализованных с применением технологий трехмерной интеграции. Также рассматриваются способы решения задачи размещения элементов на ограниченной площади с оптимизацией по критериям минимальной суммарной длины соединений и минимального теплового перегрева. Выполняется анализ существующих алгоритмов размещения, методов расчета теплового режимов приборов, модификаций генетических алгоритмов. Рассматривается вариант компоновки блока управления датчиком давления на основе генетического алгоритма. Также приводится пример модели теплового распределения. Моделирование теплового режима проводится на основе последовательного использования тепловых и математических моделей, соответствующих различным уровням иерархии электронной аппаратуры.
Литература
[1] Хохлун А. ЗБ-интеграция — один из возможных путей опережающего развития отечественной микроэлектроники. Компоненты и технологии, 2010, № 12, с. 148-150
[2] Васильев А., Современные технологии ЗБ-интеграции. Компоненты и технологии, 2010, № 1, с. 156-158
[3] Новиков И.С, Шахнов В.А. Оптимизация конструкции электронных модулей трехмерной компоновки по тепловому критерию. Проектирование и технология электронных средств, 2007, № 3, с. 31-37
[4] Новиков И.С, Шахнов В.А. Теоретические аспекты оптимизации теплового режима трехмерных электронных модулей посредством генетического алгоритма. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение, 2009, № 1, с. 112-123