米マーキュリーシステムは、新たな3次元顕微鏡DRFMを開発しました

精密誘導兵器の出現が大幅に「コストキラー」軍隊を低減し、従来の弾薬必要な物流、供給コストの大規模な在庫を維持している。この進歩の鍵は、武器は、高度な指導、ナビゲーションおよび制御(GNC)システムを統合していることですレーザ、光、赤外線、レーダー、および/またはGPSナビゲーション信号の使用は、標的に武器を案内します。この脅威に応答して、敵はますます精密誘導兵器GNCシステムの動作を中断するために、電子攻撃対策に旋回されます。

(DRFM)、マイクロエレクトロニクス技術は、デジタル無線周波数メモリにより、精密誘導兵器への自己保護機能が敵対的な電子攻撃によって発生する干渉を軽減することができますが、現代のスマートな武器で使用するには大きすぎるとさえ特別DRFM従来のマイクロエレクトロニクスデバイスが、典型的なオンボードエレクトロニクスのためのサイズ、重量、および電力(SWaP)設計に最適化されたマイクロエレクトロニクスデバイスは、兵器に統合するのが困難です。

新しいマイクロ電子デバイスを作成するDRFMが武器の統合要件を満たし、我々はモジュラーソリューションは、多くの理由のために、なぜモジュラー決定的な理由で技術を強化し、三次元スタッキング技術、高度な微細化技術と新しいデバイスのセットが必要になります。

•モジュラーアーキテクチャは、機能の追加および/またはより高いデバイス性能(PCB)、プリント回路基板の垂直に積み重ねられた構造を達成するために、将来の新たなデバイスを追加することにより、回路基板を助ける。RF信号処理性能と新しいよう技術分野の進歩は、モジュール式アーキテクチャ柔軟なデバイスのアップグレードと拡張機能によってもたらされる、これもすぐに生産新技術の脅威を持ち上げるために役立つ、実用化されています。

•モジュール内の他の場所にあるデジタルコンポーネントからノイズに敏感なRFコンポーネントを分離することで、センサチェーン全体のパフォーマンスを向上させることができます。

•モジュラーは、生産効率や製造コスト削減を向上させる、これは、製造サイクルを短縮することができます。全てのモジュールで組み立てた後、原因と取り返しのつかない結果を招くDRFMこれらの異常を防ぐために、早い段階での製造過程で発生する可能性が例外を特定して解決するのに役立ちます重要な意義があります。

アナログ回路の最適化

一般的なDRFMデバイスでは、割り当て可能なデザインスペースの大部分がアナログコンポーネントと対応する回路で占有されています。デバイスを小型化する最も簡単な方法は、部品表に含まれるコンポーネントの数を減らすことです。簡単ですが、すべての後に、デバイスの限られた数のスペースを削減するために、だけでなく、悪ためにも小型化されたデバイスは、アナログ回路を実現することができるDRFM他の道を模索する必要があります。デバイスの全体的なパフォーマンスは、デバイスの数の後に削減されます影響を及ぼす。

DRFMデバイスの最適化には、アナログ回路のサイズを単に小さくするだけでは不十分です。スマートな武器の典型的なアプリケーション環境では、DRFMデバイスのすべてのコンポーネントを厳しいミッション実行環境に耐えるように強化する必要があります。 DRFMモジュールは、高周波機械振動、打ち上げ時の高速加速、極端な熱衝撃、水分、海水などの腐食性環境やその他の極端な環境条件に耐えることができなければなりません。私たちは、アナログ回路に徹底的な評価を再設計する必要があります。

この目的のために、米国は、システム水銀マイクロRFマルチチップモジュール(MCM)を開発した。モジュールDRFMデバイスのパッケージサイズの大きさは、より一般的なアナログ回路は、三回減少する商品化されている。ボトムモジュールは、ボールグリッドアレイ(ありますはんだボールは回路基板と希望波電力を介して取得することができるBGA)。厳しい空間の制限装置を考慮して、水銀システムは、選択された、特別な回路基板材料を用いてトレードオフ装置の機械的完全性および熱設計です。

条件が許すが、ダイアセンブリの使用は、正常無線周波数のマルチチップモジュールを小型化することができる。しかし、すべての成分は、ダイの形で統合することができる。これにより、チップの構造およびワイヤはまた、表面実装技術れますモジュールの設計に統合されなければならない。前提の下に表示されないリスクの信頼性を確保するには、特別な注意が非ダイ・コンポーネントの最小化および他の構造は、スペースを占有しなければならない。現在、単一の生産工場へのいくつかのメーカーがありますこのハイブリッドビルド製造能力、生産規模を拡大すると、大量生産会社でも乏しくている達成するために。

小型化のプロセスでは、マルチチップモジュール内の部品の実装密度がデバイスの機械的完全性要件と一致しなければならないため、Mercury Systemsはデバイスの機械的完全性とデバイス寸法、重量、消費電力の要件を満たしています。場合によっては、回路基板の高さを最適化し、モジュール回路基板の隔壁の厚さを薄くすることによって、マルチチップモジュールの実装密度を最大限に高めることができた。

デジタル回路の最適化

DRFMモジュールの典型的なデジタル回路コンポーネントは、不揮発性メモリとプロセッサまたはフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)である.DRFMアプリケーションの集中的な処理要件を処理するために、デバイスは通常、数ギガバイトのストレージを必要とする。上記のマイクロDRFMデバイスによって実現される空間および耐久条件の限界により、従来のデュアル・インライン・メモリ・モジュール(DIMM)を引き続き使用することによって、このような大容量を達成することは不可能である。

商業的製造業者から入手可能なメモリのボール・グリッド・アレイの機械的及び電気的インターフェースを有するメモリ装置。BGAデバイス鉛はんだの信頼性の軍用アプリケーションで確認しているがしかし、DRFMアプリケーションが必要メモリは、デジタルマイクロデバイスモジュールDRFM貴重な空間を迅速に複数のメモリデバイスを消費することを意味し、製造業者によって提供される単一のメモリデバイスBGAメモリのメモリ容量を超える可能性がある。一つの潜在的なアプローチは、三次元ですDRFMスタックメモリは、追加の回路基板を追加するための専用であるが、希少に存在する三次元空間を犠牲にして、この方法も大幅にデバイスの全体的な設計の複雑さを増加させながら。

近年、三次元実装技術は、誤り訂正制御機能を使用して、単一のパッケージングプロセスにおいて大きな進歩を遂げたディスクリートデバイスの平面配列と比較して、垂直に積み重ねられたメモリ装置と相互接続する複数の二次元の85%まで節約することができ基板スペース。また、これを達成技術仕様を犠牲にすることなく、デバイス内のスペースを節約することである。この実施形態では、三次元パッケージ、18までの信頼性の高いモジュールを有する単一のメモリセルデバイスに統合されてもよいがサポートしなければなりません大量の処理を必要とするアプリケーションが必要です。

最新のチップ間引きプロセスを使用すると、2.5mm未満の集積メモリモジュールを製造することができます。使用可能なスペースのサイズによっては、ローサイドメモリデバイスをボードの背面に配置することは、これにより、ボードの前面に他のコンポーネントを統合するためのスペースが確保されます。

次世代スマートウェポンについて - 意義と提案

現時点では、これまで以上に迅速にセキュリティ上の脅威の開発があるため、マイクロ電気機器内の兵器システムインテグレーションのRF性能と複雑さが改善し続けるために必要とされている。唯一の超小型電子機器の小型化を実現し、次世代の開発を強化スマートな武器はまだまだ充分ではありません。モジュール性と全体的なシステム最適化の観点から、実際の軍事アプリケーションのシナリオと組み合わせてデバイスを設計する必要があります。

精密誘導技術の応用は、21世紀、DRFM超小型電子技術の導入は、スマート兵器の開発の歴史となり、精密誘導兵器は敵対的な電子戦攻撃から身を守るための能力を持っていることが期待される20世紀の防衛産業における重要なマイルストーンであると防衛部門の重要な一歩ノードは、商業技術の進歩により、この展開を革新し、アップグレードするデバイスプラットフォームスマート兵器をマイクロエレクトロニクスの必要があります。

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