5從全定制到如今的 COTS

之前關(guān)于在軍用系統(tǒng)中繼續(xù)使用混合電路和模塊的觀點仍然有效。不過，重要的是要認(rèn)識到，軍用設(shè)備制造商面臨的商用壓力比以往任何時候都大，尤其是成本和上市時間。

全定制混合設(shè)計價錢昂貴，要用相對較長的時間開發(fā)?？商娲膯纹?IC 解決方案正在逐年增多。盡管大型國防公司仍然開發(fā)新的混合設(shè)計，但是隨著產(chǎn)量下降，可察覺到出現(xiàn)了制造外包趨勢。

COTS 模塊的情形則完全不同。在技術(shù)和商用因素的驅(qū)動下，基于模塊的解決方案出現(xiàn)了明顯的勢頭。開關(guān)電源和信號鏈路是尤其適合用模塊實現(xiàn)的兩類應(yīng)用，因為高效率設(shè)計需要專門知識，這在今天的軍用設(shè)計團隊中是稀缺品。

6 μModule? 產(chǎn)品

μModule 產(chǎn)品是如今的 COTS 模塊的一個例子。凌力爾特 （現(xiàn)隸屬 Analog Devices 公司） 2005 年推出這種產(chǎn)品，首批產(chǎn)品之一是一個完整的 12A DC/DC 穩(wěn)壓器，采用 15 mm2 表面貼裝封裝 （圖 1）。

圖 1 LTM4601AHV 12 A μModule DC/DC 穩(wěn)壓器

接下來，我們開發(fā)了一個完整的μModule 產(chǎn)品系列，包括多種電源、接口和信號鏈路產(chǎn)品，例如最近推出的 LTM9100 （圖 2） 和 ADAQ7980 （圖 3）。

圖 2 具遙測功能的高壓隔離式開關(guān)控制器 LTM9100

圖 3 16 位 1Msps 數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng) ADAQ7980

7 COTS 模塊封裝類型

與表面貼裝 IC 類似，每個μModule 穩(wěn)壓器都包括一個完整的系統(tǒng)級封裝解決方案，可簡化設(shè)計并最大限度減少外部組件。從內(nèi)部看，布局和設(shè)計都為提高電氣性能和熱效率進行了優(yōu)化。這些μModule 產(chǎn)品按照業(yè)界最高標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)，提供出色的可靠性，并接近標(biāo)準(zhǔn) IC。提供具金涂層焊盤的 LGA （焊盤網(wǎng)格陣列） 封裝和具 SAC305 或 SnPb 焊料的 BGA （球珊陣列） 封裝，且有各種溫度級版本。

圖 4 采用 LGA （左） 和 BGA （右） 封裝的兩種 μModule 穩(wěn)壓器

如果需要，軍用溫度級版本 μModule 產(chǎn)品在 ? 55 oC 和 +125 oC 時通過 100% 的電氣測試，可提供有保證的數(shù)據(jù)表性能。

8結(jié)論

50 年前，混合電路和模塊是電子電路小型化和改進電子電路可靠性的首選技術(shù)。隨著半導(dǎo)體行業(yè)日益商品化，產(chǎn)品生命周期與國防行業(yè)設(shè)備生命周期差異越來越大，混合電路和模塊在減輕過時淘汰問題方面找到了新的用武之地。盡管 ASIC 成為數(shù)字電子電路集成的首選方法，但混合模塊可以在解決模擬難題這一小型專業(yè)化市場發(fā)揮作用。

同時，COTS 模塊以專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品 （Application Specific Standard Products） 形式出現(xiàn)了，尤其是針對電源、處理器、信號鏈路和接口的模塊。隨著軍用設(shè)備提供商爭取新的競爭優(yōu)勢、認(rèn)識到讓稀缺設(shè)計資源集中于增強核心能力的重要性，這些專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品也得到了廣泛采用。

如今，國防預(yù)算壓力和更短的設(shè)計周期可能使完全定制的混合電路日益成為一種遺留解決方案，但是毫無疑問，COTS 模塊越來越成為軍工和航空航天行業(yè)的首選技術(shù)。