Гелль П.П., Иванов-Есипович Н.К. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры (1984) (1092053), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Разъемные соединения. Разъемными называют соединения, допускающие многократное соединение и разъединение деталей без повреждения нли с частичным повреждением соединяемых деталей. При конструировании иесушнх конструкций РВА наиболее приемлемы два вида а) уз четная еда Рис. 2-29. Нсразъемные соединения, выполняемые точечной сваркой (а) н клепкой (б) Рнс. 2-30. Применение аргоаодуговой сварки прн изготовлении тонко листовой детали а) ~, б) 6) г) д) Рис.
2-3Н Заклепочные соелинеаия с осаживанием тела заклепки (а); без ссаживания — с шайбамн (б); получаемые развальцовкой полупустотелой заклепки (в); трубчатой оси (г), *соединение рассечкой (д) разъемных соеднненнй: винтовое и байонетное. Вннтовое соединение в конструкцнях РЭА отличается двумя особенностями: роль гайки обыч. но выполняет тело соеднняемой детали, в котором нарезана резьба, и соеднненне обязательно законтрнвается для предотврашення самоотвйн. чивания.
Первая особенность вызвана миниатюрностью несушвх конструкций РЭА, когда доступ для удержания гайки затруднен нлн просто невозможен. Если соединение пронзводят с тонколнстовой деталью, в которой нз-за малой толщнны нельзн нарезать резьбу, то в ней заранее предусматрнвают пробнвку отверстия с одновременной вытяжкой материала, где и нарезают резьбу (см рис. 2-17), Для винтов МЗ, М4 и Мб рекомендуется соответственно толшнне лнстового матернала з следуюшая высота вытяжки й: О.б 0,8 1,0 1,2 1,0 8,4 1,8 2,0 Законтрпванне при малых вибрацнонных нагрузках производят пружинной шайбон или контргайкой.
Прн больших внбрацнонных нагрузках резьбовое соеднненне ставят на краску, т, е. завннчнвание пронзводят с заполнением резьбы краской, которая после высыхання прочно фиксврует соеднпенне. В этом случае оно практнческн неразъемно. Для 'в( обссцечсния разъемности краску внутрн разьбы не вводят, а наносят ее поверх контргайкн. Байонетнае соединение используют в тех случаях, когда не требу.
ется точного взанмного расположения совмешаемых деталей, но необходима быстрота соедннення н разъедннення. Байонетные соединения применяют для кабельных соединнтелей, пля креплення металлических 2( экранов — держателей радноламп, для закрывання крышек идр. Прнмером байонетного соедннення может служить стопор для креплення легкосъемных крышек (рис. 2-32), Стопор выполнен под шлнц нли нмеет головку с накаткой. В нижнюю часть стопора запрессована пружннная скобка, которая после вставлення стопора в отверстие с проушинами и разворота иа 90 прнжимает друг к другу соеднпяемые тонколнстовые Ф:", а) б) '~~;:"!, -Рнс. 2-32.
Байонетный фиксируюшнй стопор (а), байонетное соеднне- Ф:; ' ние (б) и форма отверстия а соеднняемых деталях (в) з:,"."':::,'- $-800 ИЗ Раздел 2 КОНСТРУИРОВАНИЕ ЧАСТЕЙ РЭА НИЗШИХ СТРУКТУРНЫХ УРОВНЕЙ В УСЛОВИЯХ МИКРОМИНИАТЮРИЗАЦИИ Глава 3 КОНСТРУИРОВАНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ. ПЕЧАТНЫХ УЗЛОВ И ЭЛЕКТРОННЫХ МОДУЛЕЙ 3-1„КРИТЕРИИ ВЫБОРА КОНСТРУКЦИИ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ Исходные понятия, терминология, четыре главных критерия выбора. Для установления и анализа критериев выбора конструкции печатных плат должны быть рассмотрены следующие вопросы: 1) исходные понятия, терминология, четыре главных критерия выбора; 2) габаритный критерий; 3) критерий плотности рисунка и толщины проводящего слоя; 4) критерий числа слоев; 5) материал основания. Для рассмотрении вопросов, связанных с конструированием печатных плат, необходимо оценить место печатных плат в структуре РЭА (см.
рис. 1-1) и установить ряд по-' йятий. Как известно (см. % 1-1), структура современной РЭА имеет две параллельные ветви: одна использует печатные платы, другая — интегральные платы. Интересующая нас в данный момент ветвь, основанная на печатных платах, состоит из цепи: печатные платы (ПП) — печат.
ные узлы (УП) — электронные модули М1 — электронные модули М2 (блоки). В указанной цепи могут отсутствовать такие структурные единицы, как модуль и блок, когда печатный узел без дополнительной конструктивной аранжировки входит в составные части 3-го структурного уровня (пульт, моноблок и др.). Печатный узел является первой и самой сложной, многоэлементной сборочной единицей РЭА, объединяющей множество элементов электрической схемы функционального узла. Эти элементы должны быть не только электрически соединены между собой в сложных сочетаниях, но и механически закреплены, чтобы противостоять механичес- 1!4 ким воздействиям во время эксплуатации.
Кроме того, что очень важно, конструкция этих соединений должна быть пригодна для применения групповых технологических операций при изготовлении, Печатный узел отвечает этим требованиям. Необходимо установить исходную терминологию. Выделим восемь основных терминов П е ч а т н ы й у з е л (УП) — печатная плата со всеми электрически и механически подсоединенными к ней навесными элементами и всеми выполненными операциями обработки (пайка, покрытия и т.
д.)'. Печатная плата (ПП) — листовой материал, вырезанный по определенному размеру, содержащий необходимые отверстия и рисунок, обеспечивающие в дальнейшем электрическое и механическое соединение навесных элементов. Основание печатной платы — листовой материал, вырезанный по определенному размеру и подготовленный для того, чтобы нести на себе рисунок и навесные элементы, Заготовка ПП вЂ” листовой материал с поверхностью в состоянии поставки, подлежащий разрезке по размеру оснований ПП. Р и с у н о к П П вЂ” конфигурация проводникового или изоляционного слоя.
Проводящий рисунок ПП— рисунок ПП, образованный проводниковым материалом. Печатный проводи и к — непрерывная проводящая полоска или площадка в проводящем рисунке. Ко н та ктная площадка — часть печатного проводника на поверхности, в отверстии илн в толще основания, используемая для соединения навесных элементов или для контрольных подсоединений. Листовой материал основания и заготовки может быть в зависимости от поставленных перед конструктором задач изоляционным полимерным, фольгированным полимерным или металлическим, Печатная плата, несмотря на множество проводимых с основанием операций и приобретаемую при этом сложную структуру, остается, как правило, деталью, поскольку не требует при своем изготовлении сборочных операций.
Модули первого уровня (М1)' образуются путем сборки УП с базовой несущей конструкцией. Несущей конструкци. ей называют механическую сборочную единицу, предназна- ~',;.,-. чениую для размещения, закрепления и защиты от внешних воздействий функциональных узлов в заданных условиях эксплуатации. Несущую конструкцию, принятую за исходную при разработке модификаций конструктивных ,) решений, называют базовой несущей конструкцией (БНК)'. Рнс. 3-1.
Электронный модуль М! беа центрального теплостока, облег- ченной конструкннн 2 — УП иаи УГИК; 2 — места устаиввки ссеввввтелей; 6 — ловитель-фиксатор; Š— место установки УП ваи УГИК: 6 — каркас; 6 — вввввмй ключ Модулем называют функционально и конструктивно завершенную стандартизованную часть какого-либо технического решения, предусматривающего многократное повторение этой части, В конструкции РЭА модуль может выполнять роль типового элемента замены (ТЭЗ). ТЭЗ есть минимальная составная часть РЭА 1-го и более высоких уровней, которая при ремонте агрегатным способом может быть заменена на запасную без подгоночных операций, отвечая требованиям взаимозаменяемости [131.
Электронным модулем назынают функционально и конструктивно завершенную часть конструкции РЭА, выполненную на БНК 1-го уровня, содержащую один илн несколько печатных узлов, электрический многовыводный соединитель и кодовый ключ (рис. 3-!). Кодовый ключ представляет собой элемент конструкции, обеспечивающий однозначность.установки сборочной единицы при сопряжении соединителя с ответной частью, размещенной на несущей конструкции следующего уровня. Функциональная завершенность означает способность реализовать без дополнительных средств заданное число радиотехнических или электронно-вычислительных функций. Конструктивная завершенность означает возможность механической фиксации и электрического подключения без помощи дополнительных средств. БНК-1 (базовая несущая конструкция 1-го уровня) представляет собой кассету — вставную каркасную конструкцию, предназначенную для размещения печатных узлов. Помимо каркасной существует бескаркасная несущая конструкция — несущая конструкция, прочность и жесткость которой обеспечиваются совокупностью составляющих ее элементов цри отсутствии каркаса.
Примером бескаркасной несущей конструкции может служить печатный узел, снабженный элементами крепления и электрического соединения и применяемый без кассеты. Такой печатный узпл носит название ячейки. При конструировании печатных плат используются четыре главных критерия выбора: габаритный критерий, критерий плотности рисунка и толщины проводящего слоя, критерий числа слоев, критерий материала основания. Помимо главных критериев, должны учитываться вспомогательные, которые служат для проверки и уточнения, с несложной коррекцией конструкции, выбранных по главным критериям решений. К вспомогательным критериям относятся электрические ограничения по паразитным параметрам, тепловые ограничения, ограничения по массе, по трудоемкости изготовления, по безотказности, ремонтопригодности идр. В комплексности использования всех имеющих отношение к делу критериев состоит, как известно, успех конструирования.
1"абаритный критерий. Выбор габаритов ПП (длина а и ширина Ь) связан с разбиением электрической схемы блока на функционально законченные части. Наиболее отчетливо эта связь заметна в электрических схемах с регулярной структурой, что типично для цифровой техники.
В таких схемах легко выделить многократно повторяющиеся части, мало отличающиеся друг от друга. При уточнении электрической схемы эти различия следует убрать, введя избыточность в те схемы, где дополнительные элементы отсутствуют. Если же дополнительные элементы могут помешать, то предусматриваются проволочные перемычки, ,! которые могут быть легко устранены. В результате выяв-:,,',. ляются части электрической схемы блока, которые могут '~:;.:: быть выполнены на ПП и использованы в данном блоке несколько раз. Следует оценить возможность унификации ",":.;-'::: 'такой схемы и за пределами блока. Таких ПП может быть ыт Рнс.
3-2. Типоразмеры печатных плат т — расположение сосииннтелн по отношению и сторо- Рнс. 3-3. К перепеленаю нан ПП разрешагошей способно- сти рисунка ПП выделено несколько. Их выполняют в виде электронных модулей, и при эксплуатации РЭА они играют роль типовых элементов замены ТЭЗ, входящих в ЗИП.