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(diǎn)仍然有效。不過(guò)，重要的是要認(rèn)識(shí)到，軍用設(shè)備制造商面臨的商用壓力比以往任何時(shí)候都大，尤其是成本和上市時(shí)間。
全定制混合設(shè)計(jì)價(jià)錢(qián)昂貴，要用相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間開(kāi)發(fā)。可替代的單片 IC 解決方案正在逐年增多。盡管大型國(guó)防公司仍然開(kāi)發(fā)新的混合設(shè)計(jì)，但是隨著產(chǎn)量下降，可察覺(jué)到出現(xiàn)了制造外包趨勢(shì)。
COTS 模塊的情形則完全不同。在技術(shù)和商用因素的驅(qū)動(dòng)下，基于模塊的解決方案出現(xiàn)了明顯的勢(shì)頭。開(kāi)關(guān)電源和信號(hào)鏈路是尤其適合用模塊實(shí)現(xiàn)的兩類(lèi)應(yīng)用，因?yàn)楦咝试O(shè)計(jì)需要專(zhuān)門(mén)知識(shí)，這在今天的軍用設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中是稀缺品。
6 μModule? 產(chǎn)品
μModule 產(chǎn)品是如今的 COTS 模塊的一個(gè)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(gè)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(lái)，我們開(kāi)發(fā)了一個(gè)完整的μModule 產(chǎn)品系列，包括多種電源、接口和信號(hào)鏈路產(chǎn)品，例如最近推出的 LTM9100 （圖 2） 和 ADAQ7980 （圖 3）。
圖 2 具遙測(cè)功能的高壓隔離式開(kāi)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(lèi)型
與表面貼裝 IC 類(lèi)似，每個(gè)μModule 穩(wěn)壓器都包括一個(gè)完整的系統(tǒng)級(jí)封裝解決方案，可簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)并最大限度減少外部組件。從內(nèi)部看，布局和設(shè)計(jì)都為提高電氣性能和熱效率進(jìn)行了優(yōu)化。這些μModule 產(chǎn)品按照業(yè)界最高標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)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(pán)的 LGA （焊盤(pán)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(jí)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(jí)版本 μModule 產(chǎn)品在 ? 55 oC 和 +125 oC 時(shí)通過(guò) 100% 的電氣測(cè)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(jìn)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(guó)防行業(yè)設(shè)備生命周期差異越來(lái)越大，混合電路和模塊在減輕過(guò)時(shí)淘汰問(wèn)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(zhuān)業(yè)化市場(chǎng)發(fā)揮作用。
同時(shí)，COTS 模塊以專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品 （Application Specific Standard Products） 形式出現(xiàn)了，尤其是針對(duì)電源、處理器、信號(hào)鏈路和接口的模塊。隨著軍用設(shè)備提供商爭(zhēng)取新的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)、認(rèn)識(shí)到讓稀缺設(shè)計(jì)資源集中于增強(qiáng)核心能力的重要性，這些專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品也得到了廣泛采用。
如今，國(guó)防預(yù)算壓力和更短的設(shè)計(jì)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(wú)疑問(wèn)，COTS 模塊越來(lái)越成為軍工和航空航天行業(yè)的首選技術(shù)。