DRFM (Digital Radio Frequency Memory) 마이크로 전자 기술을 통해 정밀 유도 무기에 자체 보호 기능을 통합하면 적대적인 전자 공격으로 인한 간섭을 완화 할 수 있지만 기존의 DRFM 마이크로 전자 장치는 너무 커서 현대의 스마트 무기에 사용할 수 없습니다. 일반적인 온보드 전자 기기의 크기, 무게 및 전력 (SWaP) 설계에 최적화 된 마이크로 전자 장치는 무기에 통합하기가 어렵습니다.
무기 통합 요구 사항을 충족하는 새로운 DRFM 마이크로 전자 장치를 만들기 위해서는 3 차원 스태킹 기술, 첨단 소형화 기술 및 장치 강화 기술을 통합하는 새로운 모듈 방식이 필요합니다. 모듈성이 중요하며 여러 가지 이유가 있습니다.
• 모듈러 아키텍처는 인쇄 회로 기판 (PCB)의 수직 스택 구조에 새로운 보드를 추가하여 장치의 향후 기능을 향상시키고 장치 성능을 향상시키는 데 도움을줍니다 .RF 성능 및 신호 처리의 새로운 향상 기술 분야의 발전이 지속적으로 상용화되고 있으며 모듈 식 아키텍처로 인한 유연한 장치 업그레이드 및 확장 기능은 새로운 기술 위협을 신속하게 완화하는 데 도움이됩니다.
• 노이즈에 민감한 RF 구성 요소를 모듈의 다른 곳에있는 디지털 구성 요소와 분리하면 전체 센서 체인이 더 높은 수준의 성능을 얻을 수 있습니다.
• 모듈 도움을 식별하고 돌이킬 수없는 결과를 DRFM 후 모든 모듈에 조립 유발하는 이러한 이상을 방지하기 위해 초기 단계에서 제조 과정에서 발생할 수있는 예외를 해결. 이것은 생산 효율 및 제조 비용 절감을 향상, 생산주기를 단축 그것은 큰 의미이다.
아날로그 회로 최적화
일반적인 DRFM 장치에서 할당 가능한 디자인 공간의 대부분은 아날로그 구성 요소와 해당 회로에 의해 점유됩니다. 장치를 최소화하는 가장 쉬운 방법은 BOM에 포함 된 구성 요소의 수를 줄이는 것입니다.이 방법은 간단하지만 그러나 장치의 수를 줄이기위한 공간은 제한적이며 장치의 수 감소는 필연적으로 장치의 전반적인 성능에 악영향을 미칠 수 있으므로 DRFM 장치의 아날로그 회로의 소형화를 실현하는 다른 방법을 찾아야 할 필요가 있습니다.
DRFM 장치 최적화를 위해서는 단순히 아날로그 회로의 크기를 줄이는 것만으로는 충분하지 않습니다. 스마트 무기의 일반적인 응용 프로그램 환경에서는 DRFM 장치의 모든 구성 요소가 까다로운 임무 실행 환경을 견뎌야합니다. DRFM 모듈은 고주파 기계적 진동, 발사 중 높은 가속도, 열충격, 습기, 해수 또는 기타 부식 환경 및 기타 극한 환경 조건을 견딜 수 있어야합니다. 소형화 및 효과적인 보강 요구 사항을 충족시키기 위해 DRFM 장치 설계자 아날로그 회로의 설계를 완전히 재평가해야합니다.
이를 위해, 미국 수성 마이크로 RF 멀티 칩 모듈 (MCM에) 더 일반적인 아날로그 회로는 세 번 감소 모듈 DRFM 장치의 패키지 사이즈. 사이즈는, 상용화 된 시스템을 개발 하였다. 하단 모듈은 볼 그리드 어레이 (인 솔더볼은 회로 기판 및 원하는 신호 전력. 심한 공간 제한 장치를 고려를 통해 얻어 질 수있는 BGA)를 수성 시스템을 선택하고 특수 회로 보드 재료를 사용하여 트레이드 오프 장치를 기계적 무결성 및 열 설계이다.
조건이 있지만 베어 칩 부품을 사용하면 RF 멀티 칩 모듈의 소형화를 성공적으로 달성 할 수 있지만 모든 부품을 다이 형태로 통합 할 수있는 것은 아니므로 칩 와이어 구조 및 표면 실장 기술도 모듈의 설계에 통합되어야 함 신뢰성 위험이 없음을 전제로하여 비구 조형 부품 및 기타 구조체가 차지하는 공간을 최소화하는 데 특별한주의를 기울여야합니다. 현재 단일 생산 작업장에있는 제조업체는 거의 없습니다. 이러한 종류의 혼합 생산 능력 설립, 생산 규모를 확장하고 대량 생산을 실현할 수있는 기업은 더욱 희귀합니다.
소형화 과정에서 멀티 칩 모듈의 구성 요소 패키징 밀도는 장치의 기계적 무결성 요구 사항과 일치해야합니다.이를 위해 Mercury Systems는 장치의 기계적 무결성 및 장치 크기, 중량 및 전력 소비에 대한 요구 사항을 충족합니다. 상황에 따라, 멀티 칩 모듈의 패키징 밀도는 회로 보드의 높이를 최적화하고 모듈 회로 보드의 파티션 벽의 두께를 줄임으로써 성공적으로 극대화되었습니다.
디지털 회로 최적화
통상적 인 디지털 회로 성분 DRFM 모듈은 비 휘발성 메모리 및 프로세서 또는 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA)이다. 애플리케이션 DRFM 집중 처리 요구를 완료하기 위해, 디바이스는 전형적으로 몇 기가 바이트의 저장 용량을 요구했다. 제조 조건 및 보강 마이크로 디바이스 DRFM 한도 이상의 공간에서 이러한 저장 용량을 달성하는 것은 불가능 종래의 듀얼 인라인 메모리 모듈을 사용하여 (DIMM)을 계속 만족한다.
볼 그리드 어레이 기계 및 전기 인터페이스를 갖춘 메모리 디바이스는 상업적 메모리 제조업체에서 구입할 수 있습니다. 군용 애플리케이션에서 납 솔더 볼 그리드 어레이 디바이스의 신뢰성이 입증되었지만 DRFM 애플리케이션은 메모리 용량은 메모리 제조업체가 제공하는 단일 BGA 메모리 장치의 메모리 용량을 초과 할 수 있습니다. 즉, 마이크로 DRFM 장치의 디지털 모듈의 귀중한 공간이 여러 메모리 장치에서 빠르게 소모됩니다. 잠재적 인 접근 방법은 3D입니다 여분의 메모리 전용 회로 기판이 DRFM 스택에 추가되었지만,이 방법은 이미 희소 한 3 차원 공간을 희생 시키며 또한 장치의 전반적인 설계 복잡성을 크게 증가시킵니다.
최근에는 3 차원 패키징 기술이 크게 발전했습니다 단일 패키지 프로세스에서 오류 수정 제어 기능이있는 다중 메모리 장치를 사용하면 수직 스태킹 및 상호 연결 기술로 이산 장치 평면 배열에 비해 2 차원의 85 %까지 절약 할 수 있습니다 회로 보드 공간 또한이 공간 절약은 장치 사양을 희생하지 않고도 달성됩니다.이 3D 패키징 체계를 사용하면 최대 18 개의 메모리 셀 장치를 단일 고 신뢰성 모듈에 통합 할 수 있습니다. 집중적 인 응용 프로그램을 처리해야하는 대부분의 요구 사항.
세로 장치 저하없이 3 차원 공간을 이용하여 메모리를 적층. 통합 메모리 모듈이 사용할 수있는 공간에 기초한 현대의 칩 박막화 프로세스를 이용하여보다 2.5 mm의 높이를 생산할 수있는, 회로 기판의 배면에 상기 메모리 디바이스의 로우 엔드 수있다 유익한 기타 성분은 상기 회로 기판의 전면에있는 공간의 통합 부분으로 방출 될 수있다.
스마트 무기의 다음 세대에 - 의미와 제안
현재, 가장 빨리. 따라서, 마이크로 전기 장치 내에서 RF 성능과 무기 시스템 통합의 복잡성이 요구 된 것보다 보안 위협의 발전 만 마이크로 전자 장치의 소형화를 실현하고 다음 세대의 개발을 강화하기 위해. 개선하기 위해 계속 스마트 무기가 충분하지 않습니다, 우리는 디자인을 대상 장치에 대한 실제적인 군사 응용 프로그램 시나리오를 결합하여 전체 최적화 모듈 형 시스템의 관점에서 진행해야합니다.
정밀 유도 기술의 응용 프로그램, 21 세기, DRFM 마이크로 전자 기술의 도입은 스마트 무기의 개발의 역사 될 것입니다, 정밀 유도 무기가 적대적 전자전 공격으로부터 자신을 보호 할 수있는 능력을 가지고 있는지 확인하기 위해 예상되는 20 세기의 방위 산업에 중요한 이정표이며, 중요한 진전 노드 : 방위 산업은 스마트 기술을위한 마이크로 전자 장치 플랫폼의 배치 및 업그레이드를 혁신하기 위해 상용 기술에서 이러한 발전을 사용해야합니다.