Микромодули этого типа известны гораздо менее, чем этажерочные, хотя их конструкция была, на мой взгляд, более прогрессивна. Впрочем, всё равно и те, и другие безнадёжно проиграли микросхемам...
Первые типы плоских микромодулей появились в 1963 году. "Идейным" разработчиком этого направления был НИИ-108 ГКРЭ (ныне Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга), в разработке базовых элементов принимал участие киевский НИИ-132 (более известный как Киевский научно-исследовательский институт радиоэлектроники, ныне НПО «Квант»), а серийное производство развернули на Хмельницком радиотехническом заводе, ныне ГП "Новатор".
1И01 | 2Б51 | 3А71 | 4Д01 | 5Т22 | 6Г02 | 729 серия |
1И02 | 2П41 | 3Б01 | 4Е02 | 6Г36 | ||
1И03 | 2П51М | 3Г01 | 4Н03 | 6Э31 | ||
1П52 | 2Ф81 | 3Д20 | 6Э61 | |||
1У91 | 2Ф82 | 3Т31 | ||||
1Э05 |
В виде плоских модулей промышленностью выпускалась
широкая номенклатура различных функциональных узлов, в том числе:
комплекс потенциальных логических схем для универсальных ЭВМ на рабочие частоты 100, 800 и 1500 кГц;
комплекс импульсно-потенциальных логических схем на рабочие частоты до 1500 кГц;
триггеры на частотах 500, 1000 и 1500 кгц;
усилители низкой частоты на диапазон частот от 20 Гц до 100 кГц;
видеоусилители и усилители импульсов длительностью от 3 до 10 мксек;
генераторы пилообразных напряжений длительностью от 30 до 2500 мксек;
блокинг-генераторы автоколебательные (160 Гц...160 кГц) и ждущие (0,25...10 мксек);
мультивибраторы автоколебательные (160 Гц...100 кГц) и ждущие (10...2500 мксек) и др.
Процесс сборки плоских микромодулей сильно отличается от сборки этажерочных микромодулей. Плоский микромодуль обычно представляет собой законченный узел радиоэлектронной аппаратуры, выполненный из миниатюрных радиодеталей, смонтированных с одной или двух сторон печатной платы и защищенный от внешних воздействий металлическим колпачком с заливкой пенополиуретаном или компаундом.
Среди них имеются и простейшие наборы элементов, и довольно сложные узлы из десятков компонентов, в том числе моточных. Данные на некоторые микромодули можно посмотреть здесь.
Плоские микромодули выдерживают жесткие климатические и механические требования, которые предъявляются к радиоаппаратуре. В плоском микромодуле благодаря установке элементов на одной плоскости меньше монтажные емкости, а следовательно, выше частотные свойства. Плотный монтаж радиодеталей с двух сторон печатной платы, использование радиодеталей специальной формы и общая герметизация всех радиодеталей в металлической капсуле позволяют получить высокую плотность заполнения.
Однако монтаж с двух сторон печатной платы и применение для электрического соединения радиодеталей двух различных технологических процессов — пайки и соединения контактолом — практически исключают механизацию сборки и монтажа, ограничивают их массовое производство. Другим недостатком ввиду их малой высоты является плохое сопряжение размеров микромодулей с контурами, трансформаторами, кварцами и т. п. При компоновке блоков это создает значительные потери объема и увеличивает площади печатных плат. Существенным недостатком плоских микромодулей является широкое использование в этих конструкциях контактола для электрического соединения радиоэлементов друг с другом. Пониженная надежность контактоловых соединений по сравнению с паяными (на один-два порядка) не позволяет обеспечить высокую надежность работы плоских микромодулей.
Применение плоских микромодулей для немассовой аппаратуры, особенно когда необходима повышенная плотность, может быть экономически оправдано, так как для монтажа таких микромодулей из специального технологического оборудования нужны лишь миниатюрный паяльник, пинцет, лупа и игла для нанесения капель токопроводящего клея.
Все плоские микромодули имеют одинаковую ширину: 17,6 мм; высота и длина могут изменяться в зависимости от количества и характеристик элементов, входящих в плоский микромодуль. При этом длина увеличивается через 4 мм, начиная с 9,5 мм, т. е. 9,5; 13,5; 17,5; 21,5 и т. д., а высота, как правило, равна 6,3 мм, хотя в отдельных случаях возможно изготовление микромодулей высотой 5,3 и 4,3 мм.
Выводы микромодулей выполняются из жесткого провода и располагаются в узлах 4-миллиметровой координатной сетки.
Изготовление плоских микромодулей начинается с изготовления печатных плат.
После сверления отверстий в заготовке
толщиной 0,5 мм из гетинакса ГВ или, для
модулей повышенной надежности, стеклотекстолита
СТЭФ по соответствующему чертежу
выполняется химическое меднение поверхности пластика. Нанесение рисунка печатной схемы
осуществляется методом фотопечати на желатиновой эмульсии; печать ведется с группового диапозитива,
выполненного на стекле. Затем производится гальваническое наращивание слоя меди толщиной 30 мкм
в сернокислом электролите. Резка печатной заготовки на отдельные платы производится на гильотинных
ножницах с последующей вырубкой по контуру на специальных штампах.
После изготовления печатной платы производятся установка и расклепка выводов,
а также облуживание контактных площадок припоем ПОС-61. Монтаж микроэлементов на печатной плате
осуществляется вручную методом пайки припоем или склеиванием контактолом
(проводящим клеем) марки К-1. Проводящие клеи получают на основе эпоксидной смолы и
мелкозернистых металлических порошков (серебра, меди и пр.).
Затем собранные и проверенные микромодули устанавливаются в
защитный колпачок, представляющий собой
цельнотянутую (без швов) коробку из
алюминиевой ленты марки АД1Н со стенками 0,3 мм. Колпачок
заливается пеноматериалом ПУ-3 или
компаундами
ЭК-16б, ЭЗК-24 для герметизации и механического
упрочнения, и маркируется.
Плоские микромодули имеют более высокую плотность монтажа и меньшие паразитные емкости благодаря установке элементов на одной плоскости. Однако плоские микромодули имеют недостаточную надежность электрических соединений вследствие использования контактола, а также недостаточно технологичны при производстве.
Применялись они, в частности, в авионике, например в самолетном ответчике СО-69.
1И01...1И04 - схемы совпадений (логическая функция 3ИЛИ), собраны на диодах МД3. . Справочный лист на 1И02Н.
Предназначены для временной селекции импульсов с частотой следования до 10 кГц (хотя для 1И03Н из состава самолетного ответчика СО-69 указана работа на частотах на 250 кГц).
Производитель - Хмельницкий радиотехнический завод, ныне ГП "Новатор".
(фото Николая Коробко)
Плоский микромодуль преобразователя напряжения, для аналоговых вычислительных устройств.
(фото Николая Коробко)
(фото Николая Коробко)
Подробностей по этому модулю у меня пока нет...
Универсальные эмиттерные повторители группы 1Э были разработаны на основе повторителей 3Э, отличаясь от тех только раздельными выводами резисторов базового делителя. Предназначены они для усиления сигналов по мощности и для согласования с низкоомной нагрузкой.
1Э05 - эмиттерный повторитель на основе транзистора М-5В:
О функции и назначении этого модуля ничего не известно.
Данных на эти модули у меня нет; примечательно то, что это первая полная пара в моей коллекции - для положительной полярности сигнала (Позитивный) и для отрицательной (Негативный).
Вскрытие показало, что он сделан на двух кремниевых транзисторах и одном германиевом:
(фото с форума Портативное
ретрорадио)
(фото с форума Портативное
ретрорадио)
Никаких упоминаний я об этом модуле пока не встречал. Какой-то преобразователь напряжения?
Данных на эти модули у меня нет...
(фото с Форума
радиодеталей)
О назначении этого модуля у меня нет даже предположений, ибо литеру "А" присваивали самым разнообразным схемам - к примеру, видеоусилителям или диодным цепочкам.
Функция этих модулей неизвестна. Для макетирования, судя по штампу...
Диодно-резисторные цепочки 3Г состоят из двух отдельных цепочек. Они подразделяются на двенадцать подтипов, различающихся номиналами резисторов и полярностью включения диодов МД3.
Модуль 3Г01Н работает со входными импульсами отрицательной полярности с амплитудой 5 В, длительностью 2 мкс и частотой следования 2 кГц. Коэффициент передачи у него равен 0,8.
Серия низкочастотных ждущих мультивибраторов 3Д на базе транзисторов М-5А и диодов МД-3 содержит 28 подтипов, отличающихся друг от друга как параметрами элементов схемы, так и длительностью выходных импульсов и частотой их следования. Справочные данные на них.
Они предназначены для генерирования прямоугольных импульсов отрицательной полярности длительностью от 40 мкс до 40 мс. Так, 3Д20А - мультивибратор генерирующий выходные импульсы длительностью 2500+60%-30% мкс с частотой следования до 200 кГц.
Некий триггер с неизвестными параметрами.
(фото с Форума
радиодеталей)
Диодно-резисторные цепочки 4Е предназначены для выполнения логических операций "И", "ИЛИ". Так, модуль 4Е02 с целой кучей штампов, это диодно-резисторная цепочка ИЛИ.
В группу микромодулей "4Н" выделены инверторы, выполняющие логическую операцию "НЕ". Таков и 4Н03, представляющий собой ключевой усилитель на микротранзисторе М4 с диодом 2ДМ502Г в цепи эмиттер-база и дополнительными элементами (видимо, для формирования фронтов сигнала).
Любопытно, что это один из немногочисленных ПММ "первой очереди", разработанных в стенах КНИИРЭ. Он стал основой для системы микромодулей с потенциальными связями, которая включала в себя также вспомогательные узлы - эмиттерные повторители 3Э, мультивибратор 3Н01, набор элементов 6К01 и линии задержки МЛЗ.
В книге Малиновского есть упоминание модуля 4Н02, отличающегося от этого только транзистором (М-4Е вместо М-4Г):
"В лаборатории [разработки элементов - К.] были разработаны три типа ПММ, но микромодуль на основе инверторов, предложенный Плотниковым (тип 4Н02) составлял, практически, 99% аппаратуры каждой из систем. Так, впервые в Украине и бывшем СССР был создан серийно-пригодный универсальный элемент, позволяющий проектировать ЭВМ и другую цифровую аппаратуру на самом высоком для того времени техническом уровне. ... ПММ 4Н02 питались от источников напряжения двух номиналов +6,3 В. Мощность, рассеиваемая микромодулем, - не более 60 мВт. Его электронные компоненты работали в облегченных электрических режимах и по результатам эксплуатации в составе различных систем в течение 1975 г. интенсивность отказов ПММ 4Н02 оказалась равной 6х10-7 1/час. Максимальная рабочая частота устройств на ПММ 4Н02 - 1 МГц, время задержки микромодуля - от 0,05 до 0,3 мксек в зависимости от нагрузки".
Некий триггер с неизвестными параметрами; что нечасто бывает - для сигналов положительной полярности. Применялся, скорее всего, в судовой технике.
(фото с Форума
радиодеталей)
Диодно-резисторные цепочки на диодах МД3, выпускались в вариантах А и Б:
Они обеспечивали логические операции, аналогично цепочкам 3Г и 4Е, но отличались от них бОльшей логической гибкостью из-за увеличенного количества входов.
Величина R1 у 6Г02 - 12 кОм. Модуль предназначен для работы с положительными входными импульсами амплитудой 5 В, длительностью 2 мкс и частотой повторения 2 кГц. При сопротивлении активной нагрузки 820 Ом цепочка имеет коэффициент передачи не менее 0,8, при емкостной нагрузке 200 пФ - не менее 0,85.
Предположительно - некая диодно-резисторная цепочка. Но без подробностей...
Можно понять, что это некий эмиттерный повторитель. Но более ничего не известно.
Есть сведения о микромодуле 6Э61П,
применявшемся в самолетном ответчике СО-69; он практически одинаков с этим -
буква означает положительную полярность сигнала (позитивный), а буква Н - отрицательную полярность (негативный).
Это сдвоенный эмиттерный повторитель с напряжением питания -10 В и максимальной частотой входных импульсов 500 кГц. |
Судя по всему - это некая общая серия плоских микромодулей,
такой вот весёленькой расцветки. Но обозначение нетипично для них...
Никаких данных на эти модули у меня, увы, не имеется; производителя так же не знаю.
Источники:
1. Конструирование микромодульной аппаратуры / под ред. Н.А. Барканова. - М. : Сов. радио, 1968.
2. Цымбалюк В.С., Крюков Ю.Г., Грибов Э.Б. Миниатюризация приёмоусилительной аппаратуры. Издательство "Связь", Москва, 1968.
3. Рогинский Ю.И. Детали миниатюрной аппаратуры. "Энергия", Ленинградское отделение, 1971 (Массовая радиобиблиотека. Вып. 748).
4. Верхопятницкий П.Д. Конструирование
судовой автоматики на микромодулях. Л., "Судостроение", 1971.
5. Лиховецкий Б.П. Плоские микромодули. (Схемотехника,
конструирование, изготовление, применени).
М., "Советское радио", 1972.
6. Зайцев Ю. В. и Марченко А. Н. Микромодульные схемы, М., "Энергия", 1972 (Массовая радиобиблиотека. Вып. 811).