Техника - молодёжи 1961-01, страница 10

кони я, ниобия, А также твердые диэлектрики.

Катушки индуктивности и трансформаторы изготовляются в виде торой до в с ферритовыми сердечниками. Тороидальная форма их обеспечивает минимально е поле рассеивания_г что устраняет электромагнитную связь Между платами микромодуля.

Полупроводниковые приборы — триоды и диоды — могут быть очень малы — с булавочную головку. Полупроводниковый прибор запрессовывается в керамическую плату, а проволочки-выводы подпаиваются к пазам на сторонах пластинки. Полупроводники, предназначенные для микромодульных конструкций, в сотни раз меньше тех радиоламп, которых они собою заменяют в объемной схеме, и в 5—10 раз меньше обычных полупроводников.

На каждую пластинку наносят по одному сопротивлению, конденсатору и т. д. УдаЪось даже нанести по два и по три элемента схемы, за счет чего уменьшился общий объем микромодульных конструкций. Пластинки располагают параллельно одну над другой, на очень близком расстоянии, в 0,3 мм. Минимальное расстояние между ними выбирают, исходя из надежной работы схемы — чтобы не было влияния элементов друг на друга. Микромодульные пластинки соединяют между собой с помощью проволочных стержней в определенном порядке и получают ту или иную схему: например, усилитель, генератор, мультивибратор и т. д.

Кубик микромодуля после регулировки и настройки заливают специальным составом. Это делает его механически прочным и предохраняет от влаги. Потом эти кубики устанавливают на общей пластинке с печатным монтажом и соединяют между собой в единую конструкцию. Наибольшая мощность, которую может выдержать один микромодуль, например изготовленный в США, равна 1—2 вт при максимальной частоте его—100 мгц. Разумеется, это только сейчас, на современном этапе развиТия техники. В будущем же частота работы микромодулей будет, безусловно, увеличена.

Микромодуль выдерживает сравнительно небольшие напряжения — примерно 70—80 в. Это немного. Но полупроводники раз в 200—300 экономичнее обычных ламп. И -при небольших напряжениях схема с полупроводниковыми триодами работает не хуже, чем аналогичная на радиолампах с высоким напряжением — в 200—250 в на аноде.

Надежность аппаратуры, собранной на микромодулях, не ниже обычной на полупроводниках. Аппаратура для спутников Земли, собранная на микромодулях, будет безотказно работать в течение многих тысяч часов. Для сравнения можно сказать, что обычная аппаратура, собранная на лампах, имеет срок службы значительно меньший.

Микромодульные конструкции предназначаются для работы в различных климатических условиях. Это особенно важно при создании электронных аппаратов. для космических полетов.

Микромодульные конструкции в десятки раз меньше по размеру обычных, объемных. О том, на сколько они позволяют сокращать размеры радиоаппаратуры, можно судить по следующему примеру. Недавно был изготовлен радиоприемник с батареей и антенной. Он

6

Франческо СЕВЕР И — крупный итальянский математик. Работает в Национа.лъяом институте высшей математики в Риме. Иностранный член Академии наук СССР с 1924 года.

НАУКА ДОЛЖНА СЛУЖИТЬ МИРУ

Ф. СЕВЕРИГ /^алия

По моему мнению, главной научной проблемой, стоящей сейчас перед человечеством, является проблема отвлечения мощных принципов и средств науки от создания орудий войны и разрушения и привлечен ия их к созданию средств мира и благосостояния народов.

В мире будущего та отрасль науки и техники, в которой я работаю, а именно — математика, будет иметь очень большое значение.

Думаю, что таким образом я вкратце ответил на главные вопросы, которые вы мне задали.

не больше авторучки. Этот приемник составлен ;из 5 микромодулей, каждый объемом в 1,64 куб. см. По своим качествам он не хуже нашего обычного радиоприемника среднего класса, а весит... 62 г.

Изготовленные на микромодулях магнитофоны, радиостанции и усилители можно будет носить в кармане.

У микромодулей большое будущее. Они будут очень широко использоваться в вычислительной технике, в автоматике, на транспорте, в медицине. Они позволят провести полную стандартизацию в радиоэлектронике, резко сократив сроки изготовления радиоаппаратуры. Открывается возможность почти полной автоматизации производства микромодулей, Одно и то же заводское обо-

— Нашлись твои микромодули! В другой раз не клади их на кухонный стол.

рудование можно будет использовать для изготовления различных по назначению микромодулей для радиоаппаратуры. При переходе с изготовления одних микромодулей на другие нужно будет лишь изменить программу вычислительной машины, которая и станет управлять производственным процессом.

Микромодулм имеют очень небольшие размеры. Этого достигают благодаря высокой плотности монтажа деталей — до нескольких десятков штук на J см³. А заметьте: при обычном монтаже на 1 см³ приходится по 1—2 детали.

Однако несколько десятков деталей на 1 см³ для микромодуля — это предел. Чтобы и дальше уменьшать размеры аппаратуры и еще больше увеличить плотность размещения деталей, надо искать другие, новые пути конструирования электронной аппаратуры, качественно отличные от тех, которые существовали до сих пор.

Что же сейчас делается в этом направлении? Если спросить об этом ученых, они ответят: «Мы разрабатываем микросхемы и создаем молекулярную электронику».

Что же дают новые методы уменьшения радиоаппаратуры?

Разработка микросхем, или, как ее еще называют, микросхем ат и к а, основана на применении специальной технологии печатного монтажа и вакуумного напыления тонких металлических пленок, причем одна и та же деталь может выполнять сразу несколько функций. Одни и те же пленки используют, например, как сопротивление и как обкладку конденсаторов. Точно так же конденсатор используется ы как емкость и как сопротивление. Очевидно, что и общее число деталей резко сокращается. Методами микросхематики могут быть изготовлены устройства с плотностью монтажа в несколько. сот штук на 1 см³, например 600—900. Это колоссальная цифра! Плотность монтажа по сравнению с микромодулем возрастает в 30—40 раз, а размеры самой конструкции примерно во столько же уменьшаются.

Но и этого мало. Еще дальше идет молекулярная электроника, сокращенно мо лектрон ика.

В данном случае пластинки из кремния или германия уже выполняют роль не только отдельных сопротивлений, конденсаторов, индуктивностей, но сразу целых схем-усилителей, генераторов, преобразователей. Все полупроводники, представляющие интерес для радиотехники, имеют кристаллическую структуру. Кристаллы с заранее заданными электрическими и диэлектрическими свойствами можно создавать искусственно. Как? Например, введением в структуру вещества химических примесей— титана, тантала и др., благодаря которым кристаллическая решетка может быть перестроена для выполнения нужных нам преобразований сигналов. Вот таким методом уже ^5ыл изготовлен мультивибратор по размеру не больше спичечной головки, а для обычной конструкции потребовался бы объем телефонного аппарата.

Так в молектронных устройствах плотность монтажа деталей будет составлять уже несколько тысяч штук на 1 см³. Уменьшение аппаратуры здесь достигается средствами современной физики твердого тела.