Book3 (Конструирование РЭС (архив книг)), страница 8

строке и столбце (целые числа). При машинном способе расчета может
быть выбрано свыше 10 вариантов для получения более плавных гра-
фических зависимостей.

2. Рассчитывают требуемые размеры L_X, L_Y печатных плат ФЯ для

каждого варианта по формулам:
94

L_x = (n_x-1)t_x + l_x+x₁+x₂,

La = (n_a-1)t_a + l_a+a_l+a₂,

где t_X. t_Y — шаги установки ИС по осям X и A (выбирают по табл. 3.2,3.3

в зависимости от типа корпуса и числа задействованных выводов);
1_Х, I_Y — размеры корпуса ИС по справочным данным; х₁ x₂, y₁ y₂ —
краевые поля (выбирают по таблицам [17] в зависимости от типа корпу-
са, толщины печатной платы, типа соединителя и контрольной колодки
в ячейке).

3. После расчета L_X и L_Y подбирают ближайшие целые значения

L_X'≥L_X L_Y' ≥ L_Y , а далее определяют размеры сторон корпуса блока

с учетом добавок ΔL_X, ΔL_Y на зазоры между пакетом ФЯ и стенками

корпуса, толщины самих стенок и размеры для размещения межблоч-
ных соединителей, или A =L'_Y + ΔL_Y, B=L'_X + ΔL_X.

1. Определяют высоту ячейки h_Я=h_С + Δ_ПП + h_М, где h _с — высота
   соединителя (по справочным данным), Δ _пп — толщина печатной пла-
   ты, h _м = 1,5 мм — размер выступающих выводов ЭРЭ при монтаже на
   плату.

2. Рассчитывают для каждого варианта высоту пакета ячеек h _пак =

= n_яh_я+(n_я-1)h₃, где h₃ — размер воздушного зазора между ячейками (по верхней зоне установки ЭРЭ и нижней стороне монтажа соседней платы) в пакете.

6. Находят в каждом варианте высоту корпуса блока Н=h _пак+ΔН,

где ΔH учитывает зазоры между пакетом и стенками корпуса и толщи-
ны самих стенок корпуса.

1. Рассчитывают объемы корпусов блока V=A•В•Н и стороны эк-
   вивалентного куба a ₆ = для выбранных вариантов.

2. Определяют коэффициенты планарности k ₂ = a ₆ /H и рассчиты-
   вают для вариантов плотности упаковки γ_б = N_исn _э /V, где п _э — число элементов схемы в корпусе ИС (берется средневзвешенное для серии или нескольких серий).

3. Определяют для каждого варианта по формуле (3.5) собственные
   частоты ячеек/Q, значения которых подставляют в формулы

n_A = (2πf₀)²A_B/μg и n_v=2πf₀v/μg , гдеA_в≤0,Змм, V_B ≤ 800 мм/с

(условия допустимых вибраций амплитуды и виброскорости для мик-
роэлектронной аппаратуры); g — ускорение свободного падения (9,81 м/с ). Из рассчитанных значений n_А и n _v берется меньшее п _тin.

95

10. Для каждого варианта рассчитываются как для эквивалентных
кубов удельные мощности рассеяния в блоках Р_{УД РАСС} ⁼0.8P_о/V где

Po =N_ИС •P_ис

11Повариантно с учетом формы блоков находят допустимые
удельные мощности рассеяния в блоках по формуле Р’_{УД РАСС}

= Р_{УД РАСС} /B'_P где В 'р для известных k ₂ определяется по (3.4).

1. Для выбранных вариантов строятся зависимости п _min=f₁ (k₂)
   Р’_{УД РАСС} =f₂ (k₂) и γ_б⁼f₃(k₂) в одной плоскости. Там же проводятся
   линии для n=n_тз и Р_{УД РАСС} = Р’_{УД РАСС ТЗ}

2. По представленным графикам определяются возможные значения k₂ , для которых выполняются условия n_min ≥ n _ТЗ

Р’_{УД РАСС} ≤ Р_{УД РАСС ТЗ} и обеспечивается более высокое значение плотности упаковки элементов у _б в блоке. С учетом гарантии запасов по вибропрочности и тепловой напряженности выбирают конкретное значение коэффициента планарности, т.е. оптимальную форму блока РЭС.

Пример 3.5. Пусть сложность блока РЭС составляет N_ИС = 480 микросхем серии К531 в корпусах типа 201.14-1 (1_Х - 7,5 мм, l_Y = 19,5 мм) с п _выв = 12, ориентация выводов — горизонтальная (t_х = 17,5 мм, t =25 мм). В ячейках применяются печатные платы из стеклотекстолита СФ-1-35-2,0 (£_м = 0,72, А_пп = 2мм ) и соединитель типа ГРПМ9-30ШУ-1 (ft _с = 9,5 мм, L = 78 мм, у j = 20 мм); контрольная колодка отсутствует (х₁ =x₂=y₂=5мм). Компоновочная схема ФЯ — односторонняя с защемлением трех сторон (С = 76, μ = 25), величина зазора h ₃ = 5мм. Среднее число элементов в корпусе микросхем равно п _э = 30. Потребляемая мощность P_ИС = 180 мВт. Коэффициент весовой нагрузки
принят k _в = 0,8, ΔL_X = Δ Н = 10мм и Δ₁, = 20 мм. На блок действуют
вибрации в диапазоне частот 50 Гц... 1 кГц. Допустимая перегрузка
п _тз ≤ 2. Диапазон температур -10... + 50 °С, допустимая тепловая на-
пряженность Р _{уд расс} ≤13 Вт/дм ³.

Выбираем следующие варианты компоновки блока:
1:n_я = 20, N_Я = 24,n_x = 6, п_у = 4; II: п_я= 12, N_Я = 40, п_х = 8, n_у = 5;

Ш:n_я = 10, N_Я = 48, п_х = &, п_у = 6; IV: n_я = 8, N_Я = 60, п_х=10, п_у = 6;
V:n_я = 6,N_я = 80, n_x=10, n_a = 8;V1:n_я = 4, N_Я = 120, п_х=12, n_a = 10.

96

Таблица 3.4

Согласно принятому выше порядку расчета и приведенным в нем
формулам рассчитаем основные конструктивные параметры различных
вариантов и сведем их в таблицу (табл. 3.4). По данным для шести вариантов построим зависимости возможных перегрузок, удельной мощности рассеяния в блоке, плотности упаковки, а также допустимых значений перегрузок и удельной мощности рассеяния от величины коэффициента планарности в этих вариантах (рис. 3.26). По оси абсцисс для каждого варианта указано число ФЯ в пакете. Как видно из графиков,запретными областями, отмеченными штриховкой на границах, в кото-