МУ разр и оф КЧ ДП 87г _ (МУ разр и оф КЧ ДП 87г), страница 2

В список ДП качества могут включаться как функциональные, так и материальные показатели элемента.Заменяют обратными величинами показатели, влияние которых на качество элемента противоположно большинству ДП.Нормирование ДП, как правило, производится относительно максимального значения каждого из выбранных показателей для сравниваемыхэлементов. Иногда требования к ДП качества элементов оговариваются втехническом задании (ТЗ). В этом случае нормирование целесообразно производить относительно этих значений8весовые коэффициенты φi находят методом экспертных оценок. Выбор коэффициентов обычно производят из условияn∑ ϕi=Ki =1(2)где K = 1, 10,100 т.д.

- целое число, определяющее бальность системы выбора φi.Критерий интегральной оценки качества элемента является универсальным.Тем не менее, часто при определении состава элементной базы используются стоимостные показатели. Так, например, при выбора цифровых ИС обращаются к критерию стоимости выполнения элементарной логическойоперации:Co =τ з λ ис N исC ,mnгде τз - задержка переключения ИС; λис - интенсивность отказов; Nис - числоИС в изделии; С - эксплуатационная стоимость ИС; m, n - соответственнокоэффициенты объединения по входу и разветвления по выходу.Лучшему типу ИС соответствует меньшая величина Со .Значения составляющих эксплуатационной стоимости ИС приведены в [12].2.2.

РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ РЭАРазработка конструкции РЭА состоит в решении следующих задач: выборметода конструирования и компоновочной схемы изделия; выбор конструкционных материалов; расчет компоновки конструкции и оформление конструкторской документации.Метод конструирования выбирается по результатам сравнительного анализасуществующих методов с позиций надежности, технологичности, ремонтопригодности и стоимости аппаратуры. Характеристика сложившихся в настоящее время методов конструирования РЭА и МЭА приведена в работе[1]. Особенности методов конструирования микроэлектронных вычислительных устройств отражены в учебном пособии [2].При выборе конструкционных материалов следует учитывать комплексвзаимосвязанных физико-механических, химических, технологических идругих требований. Для создания конструкции необходимо обосновать материалы несущих конструкций (металлы и их сплавы), материалы для изготовления диэлектрических оснований, материалы покрытий для защитыэлементов конструкции от внешних воздействий.

Многообразие материалов, близких по показателям качества, большое9число показателей, сложные конкурентные ситуации, возникающие присравнении материалов, затрудняют однозначный выбор лучшего материала.Поэтому для объективной оценки качества того или иного материала посовокупности характеристик рекомендуется использовать комплекснуюоценку качества (см. разд. 2.1).

Сведения о материалах, применяемых в конструкциях РЭА, можно найти в [3].Расчет компоновки заключается в определении формы, размеровконструкции и её узлов и основных показателей качества конструкции.Исходными данными для решения задачи являются результаты схемотехнической проработки изделия (состав элементной базы, разбиение схемы на функционально и конструктивно законченные части) и требованияТЗ к конструкции. Последние могут быть заданы в следующих вариантах:габаритные размеры и масса конструкции; установочный объем Vуст , выделенный на объекте для размещения аппаратуры; массогабаритные показатели не заданы и в процессе проектирования должны быть минимизированы.

Первые два варианта представляют частный случай последнего, поэтому порядок решения задачи целесообразно рассмотреть для третьего варианта формулировки требований ТЗ к конструкции.Предполагается, что конструкция разрабатывается на интегральныхмикросхемах широкого применения по функционально-узловому методу. Врезультате разбиения схемы определено число функциональных ячеек Nя ичисло микросхем, размещаемых на каждой функциональной ячейке nис.

Порядок решения задачи: находят объем конструкции Vk = qv * Vэл , где qv коэффициент дезинтеграции объема; Vэл - суммарный установочный объемвсех элементов конструкции (ИС, транзисторов, диодов, резисторов и т.д.).Значения qv приведены в [4, 10];по величине Vk из базовых несущих конструкций (БНК) выбирают типоразмер близкого по объему корпуса (ГОСТ 17045-71) или по конструктивным соображениям задают размеры корпуса Lx , Lу , Lz ;выбирают схему размещения ФЯ в корпусе и, согласно ГОСТ 1031772, типоразмеры печатных плат Lnx ,Lny , конструктивно совместимых скорпусом;рассчитывают число ИС, которые можно разместить на одной сторонеплаты выбранного типоразмера:*n ис = n x n y ,10гдеnx = Eny = EL пxx1x2lxy2lytxL пyy1ty+ 1,+ 1,число ИС ,размещаемых на плате вдоль осей x и у ; tх , tу - шаги установки ИС по осямx и у ; x1 , x2 , y1 , у2 - ширина краевых полей на плате по осям x и у ; lx , ly размеры корпуса ИС в координатах x и у ; Е - оператор выбора целочисленного решения; размеры краевых полей x1 , x2 в зависимости от толщиныплаты и способа установки ИС лежат в пределах 5...10 мм; у1 , y2 определяются типом электрического соединителя, конструкциями элементов контроля и крепления ФЯ; другие данные для расчета n*ис можно найти в [9];проверяют выполнение условия n*ис ≥ nис; если неравенство выполняется,детально прорабатывают конструкцию ФЯ, в противном случае - пересматривают размеры платы и корпуса;находят объем пакета функциональных ячеекVфя = Lпх Lпу (hя + ∆hя) Nя ,где hя – высота ФЯ; ∆hя = 6...8 мм - расстояние между соседними ФЯ;проверяют выполнение неравенства Vk ≥ Vфя + V1 + V2 + V3, где V1, V2 - объемы, необходимые для размещения органов регулировки и элементов внешних электрических соединений; V3 - объем воздушных зазоров между пакетом ФЯ и стенками корпуса; при выполнении неравенства производят детальную проработку конструкции.Если в ТЗ заданы габаритные размеры конструкции, то расчет \ компоновкиначинают с выбора типоразмера печатных плат; при заданном установочном объеме находят Vк = 0,8 Vуст.После детальной проработки конструкции необходимо проверить выполнение требования ТЗ к массе Mк и рассчитать относительные показатели качества конструкции: плотность упаковки элементов γ = Nэл / Vk , где Nэл - общее число элементов конструкции с учетом степени интеграции ИС; плотность конструкции mо = Mк / Vк ; коэффициенты дезинтеграции массы qm =Mк / Mэл, где Mэл - суммарная масса элементов; объема qv = Vк / Vэл.112.3.

ВЫБОР СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯМассогабаритные характеристики проектируемой аппаратуры в значительной степени зависят от способа охлаждения конструкции, обеспечивающего нормальный тепловой режим. Поэтому выбор системы охлаждения - одна из важнейших задач проектирования, которая в соответствии слогикой проектирования представляет собой неотъемлемую часть процессаразработки конструкции.При выборе системы охлаждения используются данные о мощностиPпот потребляемой от источников питания, площади поверхности корпуса Sк,допустимой рабочей температуре наименее теплостойкого элемента конструкции tc min и максимальной температуре окружающей среды tc max , прикоторой конструкция должна работать.Но этим данным находят поверхностную плотность теплового потокаq = Pпот (1 – η)/SK (или lgq) где η - коэффициент полезного действия проектируемого изделия, допустимый перегрев в конструкции ∆t = tc max - tc max и спомощью диаграммы, приведенной на рис.

1, по координатам точки q ( lgq )и ∆t выбирают вид охлаждения, на рис. 1 обозначено: 1 - естественное воздушное охлаждение (ЕВО); 2 - ЕВО и принудительное воздушное (ПВО); 312-ПВО; 4 - воздушно-жидкостное охлаждение; 5 - жидкостное охлаждение; 6-жидкостно-испарительное; 7,8 - жидкостно-испарительное с прокачкой; 9 охлаждение испарением жидкости с прокачкой.3. ТРЕБОВАНИЯ К ОФОРМЛЕНИЮ КОНСТРУКГОРСКОЙ ЧАСТИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТАВ конструкторской части дипломного проекта прорабатывают конструкцию проектируемого изделия, которая завершается оформлением конструкторской документации (КД).КД разделяют на графические и текстовые.Графические документы с помощью установленных стандартом символов и правил поясняют устройство, принцип действия, состав и связимежду отдельными частями изделия.

Графические конструкторские документы включают чертежи деталей, сборочные чертежи (СБ), чертеж общеговида (ВО), габаритный чертеж (ГЧ) и электрические схемы.Текстовые конструкторские документы содержат описание устройства, принцип действия и эксплуатационные показатели. К текстовым документам относятся: спецификация, ведомости, пояснительная записка(ПЗ), технические условия (ТУ), программа и методика испытаний (ПМ),патентный формуляр (ПФ), карта технического уровня и качества изделия(КУ).Все конструкторские документы подразделяются на проектные и рабочие.

Обязательные проектные документы: чертеж общего вида, пояснительная записка и ведомости, разрабатываемые на стадиях техническогопредложения (П), эскизного (Э) и технического (Т) проектирования. К обязательным рабочим документам относятся: чертеж детали, сборочный чертеж и спецификация, разрабатываемые на стадии "рабочая конструкторскаядокументация", с литерами 0 (опытный образец), А (установочная серияизделий), Б (документация на серийное изделие).Общие требования к текстовым документам регламентируетГОСТ 2.105-79.

Формы и правила выполнения текстовых документов(ведомостей, пояснительных записок) установлены ГОСТ 2.106-68.Общие правила выполнения чертежей изложены в стандартахтретьей группы ЕСКД (ГОСТ 2.301-68 и др.).Как текстовые, так и графические КД оформляются основнойнадписью (рис. 2).Основная надпись по форме I (рис. 2,а) выполняется на чертежах исхемах, по форме 2 (рис. 2,6) на первом заглавном листе текстовых документов (пояснительной записки; спецификации, перечня элементов), поформе 2а (рис. 2,в) - на последующих листах всех видов документов.13Обозначение изделий и конструкторских документов регламентируется ГОСТ 2.201-80. Структура обозначения изделия и основного КД состоит из групп знаков (букв и цифр), разделенных точками:ХХХХ.ХХХХХХ.ХХХ, где ХХХХ - код организации-разработчика,ХХХХХХ -код классификационной характеристики по классификатору изделий и КД машиностроения (классификатор ЕСКД), XXX - порядковыйрегистрационный номер (от 001 до 999) в пределах данной классификационной характеристики и кода организации-разработчика.Согласно классификатору межведомственной нормали системы чертежного хозяйства МН СЧХ НО.000.001 изделию и конструкторской документации дается обозначение, которое состоит из групп знаков (букв ицифр), разделенных точками: ХХ.Х.ХХХ.ХХХ, где XX - первые две буквыили цифра и буква, представляющие шифр предприятия; X - класс изделия,XXX - сектор, тип и вид изделия; XXX - порядковый номер документа.14Для обозначения документации и изделий существует 10 классов: О общая документация (нормали, ОСТы, технические условия, руководящие технические материалы); 1 - системы (ЭВМ, РЛС, командная радиолиния и др.); 2 - приборы (блоки РЭА, измерительные приборы я т.д.); 3- группы (микросхемы и другие изделия электронной техники широкогоприменения); 4 - комплекты (ЗИП прибора и др.); 5, б - узлы (функциональные ячейки, микросборки, трансформаторы, катушки индуктивности); 7, 8,9 - детали (печатные платы, пассивная часть микросборок, волноводы, элементы несущих конструкций -корпус, рамка, скоба и т.д.).