Cтраница 4
Во время эксплуатации преобразователей возникают как технологические перегрузки, так и аварийные режимы, которые сопровождаются прохождением через вентили токов, недопустимых по значению и длительности. Кремниевые силовые диоды и тиристоры ввиду малого объема, небольшой теплоемкости вентильного элемента и высокой плотности тока р - / т-перехода обладают повышенной чувствительностью к токовым перегрузкам. Если постоянная времени нагрева обмоток трансформаторов или электродвигателей равна десяткам минут, то для кремниевого диска силового вентиля она составляет сотые доли секунды. Следовательно, защита преобразователя должна быть быстродействующей, т.е. быстро отключить электроустановку или ее часть и предотвратить повреждение вентилей. [46]
Именно этим обстоятельством обусловлено появление кремниевых дисков, представляющих собой устройство, подключенное к шине ЭВМ и имеющее внутреннюю оперативную память большого объема ( 512 кбайт-1 Мбайт), в которую предварительно считывается информация с гибкого магнитного диска. При обращении программы к вводу-выводу осуществляется передача данных между устройством, содержащим образ памяти диска, и оперативной памятью. В таких устройствах средняя скорость передачи данных достигает 200 - 400 кбайт / с. Недостатком кремниевых дисков является относительно высокая стоимость и плохое использование памяти устройства, в которую записываются как используемые, так и неиспользуемые файлы Диска. Кроме того, такой метод ускорения обменом данными непригоден для дисков, имеющих большую емкость памяти. [47]
После разработки приемлемого топологического чертежа, записанного на магнитную ленту, на его основе изготавливают фотошаблоны. Этот процесс мы кратко рассмотрим ниже. А пока будем считать, что фотошаблоны уже есть. Они используются для формирования на кремниевом диске первых образцов ИС. Результаты электронных испытаний изготовленной ИС позволяют дать окончательное заключение относительно успешного или неудачного выполнения работ на этапе проектирования топологии ИС. Если созданная ИС не отвечает выдвигавшимся требованиям, то все начинают с самого начала. В большинстве случаев для получения схемы, удовлетворяющей требованиям технического задания, необходимо повторять весь описанный выше процесс пять раз, а иногда и больше. Теперь вряд ли кто-нибудь удивится, если мы скажем, что процесс разработки топологии ИС является весьма трудоемким. Трудозатраты, связанные с проектированием ИС, принято выражать в человеко-годах. На разработку топологического чертежа одной ИС, насчитывающей несколько тысяч элементов, совсем недавно затрачивался один человеко-год. Сказанное означает, что над разработкой топологии такой схемы обладающий необходимой квалификацией проектировщик трудился целый год. Для разработки по заданной топологии микропроцессора из трех ИС, имеющих в своем составе около 100000 элементов, требовалось 100 человеко-лет. [48]
Что касается теплоэлектрического ( прямого) метода получения электроэнергии, то он тоже пока еще дорог. Солнечные батареи уже ряд лет используются для питания электроэнергией космических кораблей при КПД до 20 %, что гораздо меньше теоретически возможного. Снижение стоимости солнечных батарей по мере совершенствования производства кремниевых дисков и лент сокращает разрыв в стоимости. [49]
Что касается теплоэлектрического ( прямого) метода получения электроэнергии, то он тоже пока еще дорог. Солнечные батареи уже ряд лег используются для питания электроэнергией космических кораблей при КПД до 20 %, что гораздо меньше теоретически возможного. Снижение стоимости солнечных батарей но мере совершенствования производства кремниевых дисков и лен г сокращаем разрыв в стоимости. [50]
Монокристаллические кремниевые стержни разрезают на диски толщиной 0 5 - 1 мм. Применяемые для такой резки фрезы ( например, металлические дисковые фрезы с нанесенной на зубья алмазной пылью) имеют почти такую же толщину, как и сами диски. Следовательно, почти половина материала дорогостоящих кремниевых стержней теряется при резке. Поверхностные слои дисков, которые имеют первостепенное значение для всех процессов цикла 1, вследствие резки оказываются сильно поврежденными. Поэтому, прежде чем приступать к обработке дисков в рамках цикла 1, необходимо удалить с поверхности поврежденные участки. Для этого прибегают к шлифовке, травлению и полированию. В результате появляется кремниевый диск с черной блестящей поверхностью. Такие диски представляют собой готовую продукцию цикла 0 и заготовки для цикла 1, который мы подробно рассмотрели выше. [51]