Мет Конст РЭС к КП и ДП 91г_ (Мет Конст РЭС к КП и ДП 91г), страница 4

Конструкции блоков ВИП должны быть совместимы по каждому из трех измерений с конструкциями ФЯ, т.е. габаритные размерыблоков ВИП должны быть кратны (или равны) габаритным размерам ячееки блоков.Пусть ИС и МСБ собирают в ФЯ с размерами bxhxhя , (рис.I.II,а) ФЯобъединяют в блоки размером bxhxa (рис. 1.11,6), где размер a = hя·n соответствует глубине стойки, в которую устанавливаются блоки; n - числоФЯ. В этом случае функциональные узла ВИП на малогабаритных электрорадиоэлементах (ЭРЭ) могут быть выполнены в виде ячеек, а на крупногабаритных ЭРЭ, требующих объемного конструирования - в габаритахблока bхhxa или его части bхhxm , где m=hяk; k - число ячеек ВИП k < n.Тогда возможна конструкция блока, в составе которого ВИП сочетается с(n-k) ФЯ (рис.1.II,в) или в габаритах кратных габаритам блока по размеруb(bрxhxa).

При этом возможны конструктивные решения, в которых р < 1 (р=24= 0,25; 0,5) (рис. I.II,г); и р > 1 (р = 2, 3, ...) (рис. 1.IIд); с соблюдением условия, что размер bр должен быть менее ширины блока, допустимой поТУ.Если же ФЯ размером ахbхhя объединяют в плоские блоки размером ахbхh(рис. I.I2), то функциональные узлы ВИП на крупногабаритных элементахмогут быть выполнены ввиде блоков с габаритнымиразмерами ахbхh', гдеh'=hяg и g = 2, 3, ... с соблюдением условия, чторазмер hяg меньше шириныблока допустимой по ТУ.Минимальные значения р иg определяют из предположения, что размеры bpminи hяgmin должны бытьбольше минимального изразмеров наиболее крупногабаритного ЭРЭ, размещаемого в ВИП, с учетомнеобходимых конструктивных элементов (радиаторов, креплений и т.д.).251.4.3.

Особенности разработки конструкций блоков РЭСна бескорпусных микросборкахПервой особенностью разработки конструкций блоков РЭС на бескорпусных микросборках является новизна создания микроэлектронныхустройств высокой интеграции.Второй отличительной особенностью разработки конструкций подобного вида является необходимость вакуумно-плотной герметизацииблоков. По этой причине стенки корпуса выполняют из алюминиевыхсплавов, например из литейного АЛ9, толщиной не менее 3 мм. Все этозначительно снижает выигрыши по массе по сравнению с выигрышами вобъеме блоков, т.е. только в 3...4 раза по массе вместо 5...6 раз по объему.Это видно из табл. 1.7, где приведены коэффициенты дезинтеграции объема и массы микроэлектронных РЭС.Третьей особенностью разработки подобных конструкций являетсятщательная проработка и расчеты тепловых режимов блоков, в частностипроработка конструкции по выбору оптимальной формы блока, для которой отношение поверхности теплоотдачи к объему была бы максимальновозможной [4] .Четвертой особенностью разработки конструкций блоков можно считать проблему выбора внутриблочных электрических соединений.

Как правило, блоки на бескорпусных МСБ имеют книжную конструкцию, ( в которой не применяются разъемные соединители и проволочно-жгутовый илипечатный монтаж на жестких основаниях. Для них наиболее характернымиявляются гибкие шлейфы, кабели, а также матрицы-ремни.Наконец, пятой особенностью разработки конструкций блоков 1Упоколения является выбор формы и метода изготовления корпуса блока.Отметим, что одна из стенок блока (лицевая панель), на которой устанавливаются выводные межблочные соединители, трубка-штенгель, заземляющий винт, должна иметь толщину не менее 5...6 мм, в то время как остальные - 3 мм.

Сам корпус, в котором устанавливается пакет ячеек (обычно на 6 бобышек цилиндрической формы), должен представлять собой короб прямоугольной формы без верхней крышки. Материал корпуса, как иШ, должен быть легким. Поэтому выбирают чаще всего алюминиевыесплавы, легко поддающиеся механообработке и сварке. Кроме того, приприменении паяного шва корпус должен иметь покрытие для пайки. Рассматривая перечисленные выше требования, можно сделать следующиерекомендации:262728лицевую панель изготавливают отдельно от собственно корпуса и приваривают ее по шву в процессе сборки;из многих марок легких алюминиевых сплавов (Д16АМ, Д16АТ, В95, АМг,АМц, АЛ9, АЛ2, АЛII) наиболее подходящими для шовной сварки являются марки АМг, АМц, АЛ9;корпус рекомендуют изготавливать литьем в оболочковые формы из материалов АЛ2, АЛ9, АЛИ (сплавы алюминиевые литейные ГОСТ 2685-63) споследующей фрезеровкой поверхности, требующих более высокой частоты обработки, поскольку изготовить корпус с толщиной стенок 3 мм излистового материала (АМг, АМц, Д16, В95) методами штамповки-вытяжкипри глубине вытяжки порядка 80 мм весьма затруднительно, так как этотребует многократной вытяжки и пресса большой мощности;на места последующих паек (паяный шов, буртик в лицевой панели дляпайки печатной вставки разъемов РПС или отверстий для высокочастотныхразъемов СР50, трубка-штенгель) рекомендуется нанести покрытиехим.Н5.М12.0-Ви9 (химическое покрытие никель 5-мкм -медь 12 мкм олово - висмут 9 мкм).1.4.4.

Герметизация блоков. Расчет герметизацииГерметизация корпуса РЭС позволяет защитить изделие от влаги, морскоготумана, брызг, пыли, избежать уменьшения электрической прочности воздуха при уменьшении внешнего атмосферного давления. Качество герметизации корпусов определяется выражением ВH= VгUp/τ, где ВH - степеньнатекания газа, дм·Па/с, Vг - объем газа внутри блока, дм3, Up - избыточное давление внутри блока, Па, τ - срок службы или хранения блока, с.Герметизация корпуса блока может осуществляться с помощью сварки(рис.

1.13,а,б), пайки (рис. 1.13,в) и уплотнительной прокладки (рис. I.I4).Рекомендации по выбору вида герметизации и способа выполнения уплотняющего стыка даны в табл. 1.8.Неразъемная герметизация блока осуществляется сваркой плавлением, роликовой, электронно-лучевой, плазменной и лазерной.

Демонтируемаясварка между корпусом I и крышкой 2 блока (рис. 1.13,а,б) производитсяоплавлением плазменным или лазерным способом. Поскольку глубинасварки tcв при этом лежит в пределах tcв = 0,2 - 0,4 мм, то при реальной ширине бортика bб = 1,5 - 2 мм (рис.

1.13,а) и bб = 3 - 4 мм (рис. 1.13,6) можнодемонтировать со-29единения механическим способом (фрезерованием) до 3-4 раз или 6-8 разсоответственно.Таблица 1.8Объем блока, дм3Показатели качестваВид герметизации Способ выполне- Степень натения уплотняющего кания газа,стыкадм3·Па/сдо 0,5неразъемнаясварка0,5-5демонтируемаясваркаболее 3разъемная1,33·10-10пайка1,33·10-7уплотнительныепрокладки1,33·10-4К конструкции паяного соединения (рис. 1.13,в) предъявляются следующиетребования: наличие тепловой канавки прямоугольного сечения, уплотнительного шнура 3 - прокладки из термостойкой резины. Ширина прокладкидолжна быть на 0,2-0,3 мм больше ширины зазора между крышкой и корпусом.

Диаметр проволоки 4 должен быть меньше ширины зазора на 0,10,2 мм. Пайка 5 проводится припоем ПОС-61 с флюсом ФКСП. После пайки через откачную трубку-штенгель в блоке создают разрежение до1,32·10-5 Па и блок проверяют на герметичность. Далее блок заполняютсухим азотом с точкой выпадения росы 323 К до давления 0,13 МПа. Типичные конструкции откачных трубок показаны на рис. I.I5. Конструкция,представленная на рис. 1.15,а, наиболее распространена.

Трубки диаметромdH = 1,3...3 мм при объеме блока до 0,8 дм3 выполняют из меди, латуни иковара.30При объеме 0,8...1,5 дм3 используюттрубки dH = 3...6 мм (рис. 1.15,б). Конструкция с приливом стенки (рис. 1.15,в)применяется в литых корпусах. Рабочуюдлину трубки l выбирают в зависимости отпланируемого числа циклов ремонтнойразгерметизации (до 3-5 раз).Материалы и покрытия элементов конструкции блоков, герметизируемых паянымсоединением, приведены в табл. 1.9.Максимальные размеры крышек для герметизации пайкой: длина 260 мм, ширина- 160 мм.Для конструктивных элементов разъемнойгерметизации с применением металлических и эластичных прокладок (см.

рис.I.I4) имеются следующие расчетные формулы: Вф=2hк + 2,6 Dб , где hк - толщинастенки корпуса; Dб –диаметр крепежногоболта.МатериалПокрытие по ГОСТ 9.305-84Таблица 1.9Условия эксплуатацииАМцАМгД16В95Л63ЛС 59-1Сталь Ст.10 кпСталь Ст.20BTI-0Н12.0-Ви(99,7)6Н24.0-Ви(99,7)12Н24.0-Ви(99,7)12Н24.0-Ви(99,7)12Срб.Н3.0-Ви(99,7)3Н3.0-Ви(99,7)6М3.0-Ви(99,7)3М3.0-Ви(99,7)3H6.M3.Cp5ЛегкиеСредниеЖесткиеТо жеСредниеЖесткиеСредниеТо жеЖесткиеПри выборке размеров канавки учитывают следующую зависимость:ВканНкан ≈ 1,15ВпрНпр31где Вкан и Нкан - ширина и высота канавки; Bпр и Нпр - ширина и высота уплотняющей прокладки. Прокладка должна быть шириной не менее 2 мм.Для вычисления размера плеча используют выражениеLпл= 1,5hk + 1,1DбВысота фланца Hф должна быть максимально допустимой.

Предел текучести материала болтов σТ в 2-3 раза выше предела текучести материалафланца. Количество болтов определяется величинами внутреннего избыточного давления в блоке и усилия, необходимого для деформации уплотнительного кольца при герметизации блока.При разработке герметичного корпуса необходимо выбирать толщинустенки корпуса и зазоры между корпусами блока и пакетом Ш с учетомнапряжений и деформаций, возникающих в этих корпусах при подъеме ихна высоту (внутреннее избыточное давление) и при погружении на глубину(внешнее избыточное давление). В первом случае стенки корпуса выпучиваются, во втором - деформируются внутрь корпуса.Герметичные корпуса выполняют в форме цилиндра и параллелепипеда сквадратными или прямоугольными стенками (рис.