电子模块与集成电路的设计技术应用浅析论文_王水根

电子模块与集成电路的设计技术应用浅析论文_王水根

东莞市纳声电子设备科技有限公司 广东东莞 523000

摘要:电子模块技术和集成电路技术是电子技术中比较重要的两项技术,也是非常具有代表性的两项技术。这两项技术的应用领域非常广泛,比如电器制造、机械制造、通讯、军事等等。这项技术是电子设备研发不可缺少的技术,在制造行业拥有很高的地位。电子模块技术与集成电路技术的研发使用和改变了传统的大规模电路合成技术,实现了电路系统的微型化,对于相关设备的生产和制造具有较高的利用价值。

关键词:电子模块技术;集成电路技术;设计技术;技术应用

未来,电子领域以及相关市场的发展和变化是非常明显的,对电子模块技术和集成电路技术有关性能的需求也更加多样化,如何对应未来市场,解决技术中的关键问题,成为了当前设计应用电子模块与集成电路的主要问题。在下文当中,笔者将对电子模块与集成电路的设计技术应用进行研究分析,提出具体的设计策略,优化电子模块与集成电路设计制造。

一、集成电路分类

(一)根据功能结构分类

根据功能结构方面的差异,集成电路可以有模混合集成电路、模拟集成电路以及数字集成电路三个种类。其中,模拟集成电路也叫作线性电路,一般用作模拟信号处理,比如信号产生、信号放大、信号分析等等。该项技术常用于收音机制造、录音磁带信号处理等等,也可用在通讯当中;数字集成电路则被广泛的应用在了通讯行业当中,主要用于处理数字信号。

(二)依据制造工艺进行分类

按照制造技术的不同,集成电路主要包括半导体集成电路与膜集成电路两种类型。其中膜集成电路依据膜类型的不同,又分成了厚与薄集成电路两种类型。

(三)根据导电类型分类

根据导电类型的差异,可以把集成电路分为双极型集成电路和单极型集成电路两种,这两种都属于数字集成电路大类。前者的生产制造工艺更加复杂,而且耗能比较大;后者制造简单,耗能低,常备用于制造大规模的集成电路。

二、电子技术核心与优势解读

电子技术的核心是电子,该项技术的实用性非常高,在人们的日常生活中随处可见,比如电脑、电视、手机等等。电子隶属于轻子类,以引力、电磁力和弱核力与其它粒子相互作用,电子技术则是利用了电子的这些相互作用,通过不同的电子组合与排列设计、线路设计等实现不同的功能。电子技术属于高端技术,并且具有很强的拓展性与开发性,目前电子技术中的空白领域还有很多,有待人们进一步的开发。电子技术的应用改变了人们的生活方式,比如消费方式、通讯方式、娱乐方式等等,给人们的生活带来了便利,当前已经成为了日常生活中不可脱离的一项技术。

三、电子模块设计技术应用研究

(一)技术理念分析

在集成电路之前,传统的电子电路庞大而复杂,整个设计流程需要消耗很多的时间,出错率也比较高,这也使得很多电子产品无法实现市场化与规模化。应用集成电路技术之后,电子模块的设计变得更加的简单高效,设计工作量也大大降低,集成电路技术下,电子模块体型更小,加之现代工业技术的发展,一部分的电子模块已经实现了规模化的流水线生产,电子产品的市场化程度也越来越高。如今,人们对电子产品的需求量越来越大,对产品的功能性要求也更加的多元化。传统电子模块设计中,单纯的保证电子模块的运行已经无法适应该技术的现代化需求,为了满足市场对电子产品的品质和性能要求,必须要将一些具有功能的电子元件组装在模块当中,以合理的选择解决模块设计问题,如何以科学合理的布线设计实现集成电路的模块化、增加其功能也成为了当前电子模块设计技术必须解决的问题。

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(二)电子模块技术应用分析

所谓电子模块技术就是实现共同属性电子元件或者同一功能电子元件的模块化,这些电子元件进行模块化之后,要求能够形成一个独立统一的具有电路功能的结构。比如单片机,这是一个较为典型的电子元件模块化功能器件。在集成电路技术出现之后,电子模块化技术也有了进一步的发展,将电子元件进行模块化已经不再那么有难度,并能够形成大规模的集成电路组合。

四、集成电路设计技术应用研究

(一)技术理念介绍

电子模块技术的应用虽然实现了电子产品的模块化,使得电子产品的体积更小的小巧,电子元件的搭配和电路设计也更加的科学合理,电子产品性能更加稳定。但是随着市场需求的变化和精度,人们更加需求一种精细度和精密度更好的电子产品,这就需要集成电路技术来实现。集成电路技术将不同的电子元件进行组合,最终依附在一个块微小的芯片上,这样的电子产品其精细度和精密度得到了有效的提升,实现电子元件的集成成为了电子技术中一个新的理念。在电子模块化设计中,应当体现以下集成电路设计理念:

(1)集成电路需要对每一个电子元件进行合理的设计和安排,以确保电子元件之间可以统一协调的进行工作,实现某一功能,进而保证整个集成电路的稳定运行,集成电路具备高度的电子集成化设计,是电子元件的集成中心。

(2)集成电路设计增加了高效化与便捷化理念,集成电路设计能够实现不同功能电路的集成,使之形成一个独立的模块,电路运行指令从中枢发出,提高了电路的运行效率。

(二)集成电路的技术应用

(1)材料的正确选择。电子产品在使用过程中都会产生热量,这就是说,集成电路所用的材料必须具备抗高温和较高的散热能力,因此的材料的选择是集成电路设计中非常重要的一个内容。一般来说,硅晶材料非常适用于集成电路设计,该材料可以进行信号的高效传递,信号损失量比较小,而其散热性能非常优越。传统模块化电子技术在设计过程中通常会因为材料限制使得电子模块稳定性较低,容易发生元件损伤问题,现在应用硅晶材料便可以很好的解决这一问题。

(2)架构设计分析。硅晶材料的使用解决了电子产品的发热问题,但在实际的设计过程中,电路线路的设计也是不容忽视的问题。以合理的电路布线设计可以减少电子元件的发热量,避免临近两个电子元件之间产生过大的热量。在进行布线的时候,必须要确保电子元件之间散热合理,同时又要保证元件运行之间的统一性和电子元件功能的实现。此外,电子元件的布设也应当合理进行,同一属性或者不同属性元件的连接、布置需要按原则进行,应当满足基本的电路运行理论。

(3)优化散热装置。发热问题是现代电子元件设计中非常凸出的一个问题,很多电子产品都是因为发热问题无法有效解决,从而在短期使用之后,出现了元件损坏。所以,在设计集成电路的时候,有必要增加一个散热装置,这样可以保证集成电路的高效化运作。常见的散热设计有增加散热口、加装微型的散热风扇等等,比如CPU主板附近散热口、笔记本电脑中的小型散热风扇等等。未来,为了进一步提高集成电路设计的精密度,考虑通过高端材料的选用和散热技术的使用,直接降低电子元件的发热量,亦或是在集成电路这一环节进行散热。

结束语:

电子模块技术与集成电路技术是两项可以相互辅助的技术,原则上集成电路是一种高于电子模块的产品,但是两项技术的共同使用,可进行大规模集成电路的组合。在设计电子模块与集成电路时,需要充分的考虑电子元件的属性、功能等,以线路的合理布设和元件布置,缩小电路体积,同时保证散热合理。

参考文献:

[1]柴宝玉;林晓鹏;郭东辉.模数转换(A/D)集成电路设计原理及其应用技术[J].西安石油大学学报(自然科学版),2016(03):194-195.

[2]吕青.电子喷射阀驱动单元模块电路的设计及应用[J].武汉船舶职业技术学院学报,2015(02):122-123.

[3]李兴宏.容错技术在铁路信号计算机联锁全电子模块设计中的应用[J].上海铁道科技,2011(03):155-157.

论文作者:王水根

论文发表刊物:《基层建设》2017年第24期

论文发表时间:2017/12/11

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