Конструирование ЭВМ и систем (Савельев,Овчинников. Конструирование ЭВМ и систем), страница 9

С учетом этих погрешностей минимальный диаметр контактной площадки, обеспечивающий заданное расстояние Вм от края просверленного отверстия до края контактной площадки данного отверстия, будет (3.3) О к пап = 2Вм + «о + 1,5йэ + 26л + Са где Н, — номинальный диаметр металлизированного отверстия (выбирается по ГОСТ 23751 — 79); йе — толщина фольги; 6„= б„х./100— изменение длины печатной платы из-за нестабильности линейных размеров (А — размер большей стороны печатной платы); С, =- Л~У+ Р 26 „+ 26а + 26 + 26, + б, + б, + 0,1 (для первого класса плотности С, = — 0,55 мм, для второго и третьего С, = О,3 ммь Значение Вм определяется из табл. 3.2 для заданного класса плотности монтажа.

Максимальный диаметр контактной площадки Ок шпх = 2Вм + ~(о + 1гббо + 26л + См (3.4) где С, =- С„+ 2Л, + ЛО (С, = 0,77 мм, для первого класса плотности и С„= 0,35 мм для второго и третьего классов плотности). Минимальное расстояние для прокладки п проводников между двумя контактными площадками металлизированных отверстий должно обеспечиваться при максимальных диаметрах контактных площадок и б максимальной ширине печатного проводника с учетом погрешности „,. На основании выражения (3.2) минимальное расстояние для прокладки п проводников (пнп = ОЛ (Оихшах + 'Окашпх) + 26ш + (7 1ппх + + 6„) и + Я (и + 1) = 1г)г, (3.5) где Т „= Т + ЛОш + 2Л, — максимальная ширина печатного проводника.

Значения Т и В для заданного класса плотности печатного монтажа берут из табл. 3.2: 6 = — 0,06 мм для первого, 0,05 мм для второго и 0,03 мм для третьего классов плотности. При прокладке проводников ' между двумя контактными площадками неметаллизированных отверстий в (3.5) вместо Окгших и ~-~кашах подставляют Вгп1пх и Ваших мак гимальные ширины подрезанных контактных площадок неметаллизированных отверстий. Проектирование структуры МПП.

Структуру МПП можно рассматривать как совокупность сигнальных и потенциальных слоев, чередующихся в определенном порядке. При разработке структуры МГ!П необходимо обеспечить заданное число сигнальных слоев, удовлетворить требования по помехозащищенности и электрическим параметрам линий связи.

В МПП сигнальные слои чередуются с потенциальными, которые снижают волновое сопротивление сигнальных линий < вязи и экранируют смежные монтажные слои. Структуру МПП можно считать совокупностью отдельных независимых звеньев, возможные парианты которых показаны на рис. 3.21. На рис. 3.22 показана структура десятислойной печатной платы, состоящая из трех сигнально-потенциальных звеньев: звена с односторонним расположением потенциального слоя (Ео) и одним сигнальным (Х1), звена с двусторонним расположением потенциальных слоев (Е„Еа) и двумя сигнальными слоями (У!, Х2) и звена с односторонним расположением потенциального слоя (Ео) и одним сигнальным ' слоем (У2). Структура двенадцатислойной печатной платы, показанная на рис. 3.16, включает в себя: сигнально-потенциальное звено с односторонним расположением потенциального (Ео) и двумя сигнальными (Х1, УЗ) слоями, звено с двусторонним расположением потен- ЪР я~", ~', пей' пЗРЗЗЕЯ З ))1)РЯ( х(п йзскнЬ е Рис.

3.22. Изризит структуры МПП при четырех сигнальных слоях с тремя сигнально-потенциальными звеньями Рис. 3.21. Сигизльио-потеицизльиые звенья МПП с одно- (а) и двусторонним (о) рзсположением нотеицизльиых слоев, потеицизльиое (з) и технологическое (г) звенья МПП соответссвеиио При расчете структуры МПП необходимо, чтобы максимально допустимая толщина МПП Нссаз ~~ Зг(с (3.6) где пг, — диаметр отверстия до металлизации. Зависимость толщины МПП от ее структуры описывается выражением (см.

рис, 3.22): Н =2ггт+рйп+тй,,+ийс.пп+ ~~ г)г а( Н,, (37) г= г где Н = Н„, — 7зН вЂ” номинальная толщина МПП; ЛН вЂ” разброс номинальной толщины из-за отклонений толщины слоев и изоляционных прокладок; р — число потенциальных звеньев (в данной структуре р = О); й, и й — соответственно толщина технологического и потенциального звеньев; т и й,, „и и и, „— соответственно число и толщина сигнально-потенциальных звеньев с односторонним и двусторонним расположением потенциальных слоев; Я = р + т + + и + 1 — число прокладочных зон между структурными звеньями; д — минимально допустимое число слоев изоляционной прокладки в 'гг 40 циальных слоев (Егп Е,) и двумя сигнальными слоями (Х2, г'2) и звено с односторонним расположением потенциального слоя (Ес) и двумя сигнальными слоями (ХЗ, У1).

Расчет структуры МПП заключается в определении вида звеньев, их числа, расположения относительно друг друга и расстояния между слоями. Исходные данные для расчета структуры МПП: необходимое число сигнальных слоев, электрические параметры линий связи (собственная емкость на единицу длины или волновое сопротивление), возможные значения геометрических параметров элементов печатного монтажа (ширина сигнальных проводников, толщина сигнальных и потенциальных слоев, диаметр металлизированных отверстий, толщина фольги и прокладочной стеклоткани).

г' й прокладочной зоне, т. е. между двумя соседними структурными спаньями; а — толщина одного слоя изоляционной прокладки. В зависимости от вида толщина сигнально-потенциальных звеньев й,.„.с = и,,й, + Ьп., + Ыс + ис (и,, — 1)) а; (3.8) йс.п.и = ис.дйс + 2йп.п + (2йд + йс (ггс.д 1)) н, (3.9) где ис и и й, „и, „и Ь, д — число сигнальных слоев и толщина потенциального слоя в сигнально-потенциальном звене с одно- и двусторонним расположением потенциальных слоев соответственно; й с толщина сигнального слоя. Смысл параметров и„йя н и, понятен из рис. 3.22, Расстояния между сигнальным и ближайшим экранирующим (погенциальным) слоем должны обеспечивать заданные электрические параметры печатных проводников сигнальчых слоев.

Зависимость злектрических параметров печатных линий связи от их геометрии, конструкции и электрических параметров среды рассмотрена в гл. 5. Порядок расчета структуры МПП следующий. Из (3.6) определяют максимальную толщину МПП. С учетом заданного допуска ЬН находят номинальную толщину Н. На основании выражений (3.7)— (3.9) вычисляют толщину сигнально-потенциальных звеньев, число прокладок и расстояния между сигнальными слоями и ближайшими кранирующими. Проверяют, обеспечивает ли данная конструкция гребуемые электрические параметры. Если электрические параметры печатных линий связи не обеспечиваются, то изменяют структуру МПП или пересматривают исходные данные, например, ширину печатных проводников, требуемое значение емкости или волнового опротивления. $3.3.

ПАНЕЛИ И ЕЛОНИ Блок и панель предназначены для размещения субблоков н предтавляют собой пространственный сборный или сварной каркас, на котором устанавливают ответные части разъемов и узлы подвода погенциалов питания и «земли», крепят направляющие для субблоков и лементы внутри- и межблочного монтажа. В качестве последних могут использоваться многослойные печатные и соединительные платы, разъемы, переходные колодки, плоские кабели, объемный монтаж. Конструкции блока и панели должны быть удобными в сборке, наладке 'и эксплуатации, удовлетворять 'требованию ремонтопригодногти, обеспечивать защиту от внешних воздействий и возможность выполнять внутренний монтаж до их установки в стойку или раму, обладать достаточной прочностью, жесткостью, иметь минимальную массу.

Бло )локи и панели стационарных ЭВМ рекомендуется делать прямоугольной формы и использовать разъемный вариант конструкции, при котором ТЭЗ является субблок. Субблоки (ТЭЗ) в блоках и панелях ледует ориентировать вдоль направления воздушного потока системы охлаждения. Рассмотрим варианты конструктивного исполнения панелей и блоков. Панели. Типичная конструкция панели ЕС ЭВМ показана на рис. 3.23. Зто законченный конструктивно-монтажный узел, несущей де- талью которого является основание 2, изготовленное из.листовой стали, с окнами для установки ответных частей соединителей ТЭЗ. Жесткость основания обеспечивается отбортовкой по краям и вытяжкой в центре. На лицевой стороне основания устанавливаются ответные части разъемных соединителей и литые кронштейны 4 с направляющими б для ТЭЗ.

Крепятся кронштейны через металлические сухари 7. Для повышения жесткости узла направляющих кронштейны стягиваются угольниками 8. ТЭЗ ориентированы вертикально, используется двухрядная схема их компоновки. По боковым сторонам панель закрывается стенками для уменьшения потери охлаждающего воздуха. На основание панели устанавливают коммутационную печатную плату 1. В качестве монтажной платы может использоваться ДПП или МПП. В данной конструкции ввод потенциала «земля» в ДПП осуществляется по ее периферии с помощью специальных клемм 8, потенциал питания подводится по шине 9. В коммутационной плате имеются отверстия для выводов ответных частей разъемов.