Bien que l'intégration des capacités d'autoprotection dans les armes guidées de précision par la technologie microélectronique DRFM puisse atténuer les interférences des attaques électroniques hostiles, les dispositifs microélectroniques DRFM conventionnels sont trop grands pour être utilisés dans les armements intelligents modernes. Les dispositifs microélectroniques optimisés pour la taille, le poids et la puissance (SWaP) de l'électronique embarquée typique sont difficiles à intégrer dans les armes.
Afin de créer un nouveau dispositif microélectronique DRFM répondant aux exigences de l'intégration des armes, une nouvelle approche modulaire intégrant la technologie d'empilement tridimensionnel, la technologie de miniaturisation avancée et la technologie de renforcement des dispositifs est nécessaire.
• L'architecture modulaire permet d'augmenter les fonctionnalités futures de l'appareil et / ou d'améliorer les performances de l'appareil en ajoutant de nouvelles cartes dans la structure verticale de la carte de circuit imprimé. Les progrès dans le domaine de la technologie sont constamment commercialisés, et les capacités flexibles de mise à niveau et d'extension des périphériques apportées par l'architecture modulaire aident également à soulager rapidement les menaces technologiques émergentes.
• La séparation des composants RF sensibles au bruit des composants numériques situés ailleurs dans le module permet à l'ensemble de la chaîne de capteurs d'atteindre un niveau de performance supérieur.
• La modularisation permet d'identifier et de résoudre rapidement les éventuelles anomalies du processus de fabrication pour éviter que ces anomalies ne causent des conséquences irréversibles après l'assemblage complet du module DRFM, ce qui raccourcit le cycle de fabrication, augmente l'efficacité de la production et réduit les coûts de fabrication. A une signification importante.
Optimisation des circuits analogiques
Dans un dispositif DRFM typique, la plus grande partie de l'espace de conception assignable est occupée par des composants analogiques et des circuits correspondants La manière la plus simple de miniaturiser un dispositif est de réduire le nombre de composants inclus dans la nomenclature. C'est facile, mais après tout, il y a un espace limité pour réduire le nombre de dispositifs, et la réduction du nombre de dispositifs affectera inévitablement les performances globales de l'appareil.Par conséquent, d'autres moyens de miniaturiser les circuits analogiques des dispositifs DRFM doivent être explorés.
Cependant, juste réduire la taille des circuits analogiques pour DRFM d'optimisation de l'appareil ne suffit pas. Un environnement d'application typique d'armes intelligentes exigent que tous les composants du dispositif DRFM doivent être renforcés pour résister à la tâche prévisible la plus sévère environnement d'exécution. Petit module DRFM doit être capable de résister à des vibrations mécaniques à haute fréquence, une forte accélération au lancement, aux chocs thermiques extrêmes, l'humidité, l'eau de mer d'essai des conditions environnementales extrêmes ou d'autres environnements corrosifs, etc. pour répondre aux exigences de miniaturisation et le renforcement efficace, des dispositifs de DRFM architecte nous avons besoin de redessiner le circuit analogique évaluation approfondie.
A cette fin, les Etats-Unis a mis au point un système de modules multi-puces Mercury micro RF (MCM). La taille de la taille de l'emballage des dispositifs Module de DRFM plus circuit analogique typique est réduite à trois reprises, a été commercialisé. Module inférieur est un réseau de grille à billes ( un BGA), dans lequel les billes de soudure peuvent être obtenues par la carte de circuit et la puissance du signal désiré. considérant le dispositif sévère limitation de l'espace, des systèmes de mercure sélectionné et en utilisant un matériau de carte de circuit spécial est un dispositif d'arbitrage de l'intégrité mécanique et la conception thermique.
Bien que les conditions le permettent, l'utilisation de composants à puce nue peut réussir la miniaturisation de modules multipuces RF, mais tous les composants ne peuvent pas être intégrés sous la forme d'une matrice. Doit être intégré à la conception du module Afin d'éviter tout risque de fiabilité, une attention particulière doit être accordée à la minimisation de l'espace occupé par les composants non-filières et les autres structures Actuellement, peu de fabricants peuvent être dans un seul atelier de production. La mise en place de ce type de capacité de production mixte, les entreprises qui peuvent étendre l'échelle de production et réaliser la production de masse sont encore plus rares.
Lors du processus de miniaturisation, la densité des composants d'un module multipuce doit correspondre aux exigences d'intégrité mécanique de l'appareil, Mercury Systems répond aux exigences en matière d'intégrité mécanique du dispositif, de dimensions, de poids et de consommation électrique. Dans des circonstances, la densité d'emballage des modules multipuces a été maximisée avec succès en optimisant la hauteur de la carte de circuit et en réduisant l'épaisseur de la paroi de séparation de la carte de circuit du module.
Optimisation du circuit numérique
Les composants de circuit numérique typiques pour le module DRFM sont la mémoire non volatile et un processeur ou FPGA (Field-Programmable Gate Array) .Pour répondre aux exigences de traitement intensif des applications DRFM, le périphérique doit généralement disposer de plusieurs gigaoctets de stockage. Avec les limites des conditions d'espace et de robustesse à remplir par les micro-dispositifs DRFM mentionnés ci-dessus, il est impossible d'obtenir une capacité de stockage aussi importante en continuant à utiliser les modules de mémoire double en ligne traditionnels (DIMM).
Des dispositifs de mémoire avec des interfaces mécaniques et électriques à grille de billes sont disponibles auprès des fabricants de mémoire commerciaux La fiabilité des dispositifs de réseau de grille à billes de soudure au plomb dans des applications militaires a été démontrée. La capacité de la mémoire peut dépasser la capacité de mémoire d'un seul périphérique de mémoire BGA fourni par le fabricant de la mémoire, ce qui signifie que l'espace précieux du module numérique du micro périphérique DRFM sera rapidement consommé par plusieurs dispositifs de mémoire. Une carte mémoire dédiée supplémentaire est ajoutée à la pile DRFM, mais cette méthode sacrifie l'espace tridimensionnel déjà rare et augmente considérablement la complexité de conception globale du périphérique.
Au cours des dernières années, la technologie de l'emballage tridimensionnel a fait de grands progrès: en utilisant des dispositifs de mémoire multiples avec fonctions de correction d'erreurs, l'empilage vertical et la technologie d'interconnexion permettent d'économiser jusqu'à 85% de la matrice bidimensionnelle. De plus, cet encombrement est réalisé sans sacrifier les spécifications de l'appareil: grâce à ce système d'encapsulation 3D, jusqu'à 18 modules de mémoire peuvent être intégrés dans un même module haute fiabilité. La plupart des besoins de traitement des applications intensives.
L'utilisation de la technologie d'empilage vertical de la mémoire ne nécessite pas de sacrifier l'espace tridimensionnel de l'appareil: l'utilisation de processus d'amincissement de puce modernes peut produire des modules de mémoire intégrés de moins de 2,5 mm de hauteur. Bénéficiairement, cela libère de l'espace pour l'intégration d'autres composants sur la face avant du tableau.
À propos des armes intelligentes de prochaine génération - Importance et suggestions
À l'heure actuelle, le développement des menaces de sécurité est plus rapide que jamais, ce qui nécessite de continuer à améliorer la performance et la complexité des dispositifs microélectroniques intégrés dans les systèmes d'armement: seule la miniaturisation et le renforcement des dispositifs microélectroniques sont nécessaires pour développer la prochaine génération. Les armes intelligentes sont encore loin d'être suffisantes: du point de vue de la modularité et de l'optimisation globale du système, l'appareil doit être conçu en combinaison avec des scénarios d'application militaires réels.
Au XXe siècle, l'introduction de la technologie microélectronique DRFM devrait faire des armes guidées de précision capables de s'autoprotéger contre les attaques de guerre électronique hostiles, ce qui deviendra sûrement l'histoire du développement des armes intelligentes. Un important nœud de progrès L'industrie de la défense devrait utiliser cette avancée dans la technologie commerciale pour innover le déploiement et la mise à niveau des plates-formes de dispositifs microélectroniques pour l'armement intelligent.