Овсищер П.И., Голованов Ю.В. Несущие конструкции радиоэлектронной аппаратуры. Под ред. П.И.Овсищера (1988) (1092054), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Изложенная методика стандартизована и широко используется на ~предприятиях для расчета основных размеров элементов печатного монтажа и определения необходимых размеров элементов па фотошаблонах. ГЛАВА 4 КОНСТРУИРОВАНИЕ ГЕРМЕТИЧНЫХ ЯЧЕЕК И БЛОКОВ Как отмечалось выше, аппаратура прошла свой путь развития от аппаратуры первого поколения, проектируемой на элементной базе, состоящей из крупногабаритных октальных ламп, резисторов, конденсаторов н т.
п. до аппаратуры четвертого поколения с широки~м использованием ИС и ~М~СБ высокой степени интеграции. Однако следует отметить, что переход аппаратуры от одного поколения к другому,ври использовании в одном поколении определенной элементной базы, сопровождался творческой деятельностью конструктора-проектировщика. Такая творческая деятельность конструктора заключается в том, что на одной и той ~же элементной базе один конструктор может создать аппаратуру с более высокими конструктивными показателями, чем другой в тот же период и отрезок времени.
Период, показывающеи изменение условного л конструктивного параметра К*, нанесены зоны творчества конструктора б ~ (Ж, Бт, -, Ьм). Очевидно, что зона творчества конструктора при использовании одной и той же эле- б ~ л( ментной базы определяетсн: Ьм= б 1 г .ст ~ =) 1(з(х) — ~,(х))дх.
Общая зона т~ творчества конструктора при изменении элементной базы лежит между кривыми: Квот = ~~ (Т) и 1(езм =— =Ь (Т). На рис. 4.1 эта зона ааштрнхована. м-бб: у з з."л тмаг Рис. 4.1. Зависимость условного конструктивного параметра от злементной базы на определенный промежуток времени .! в течение. которого за счет использования одной и той же элементной базы, возможно улучшить конструктивные пара~метры аппаратуры, можно условно характеризовать зоной творчества конструктора-проектировщика; в конечном итоге эта зона может быть зоной творчества целого коллектива.
В процессе проектирования аппаратуры почти всегда присутствуют два возможных противоречивых подхода в создании аппаратуры: консервативный и прогрессивный, т. е. два возможных .варианта построения аппаратуры. Консервативное построение перспективной аппаратуры основано на максимальной приемственностн ранее существующих конструкций и действующих методов конструирования, что обеспечивает сокращение сроков разработки и скорейшее серийное освоение аппаратуры в производстве.
Консервативное построение не позволяет значительно улучшить конструктивные параметры аппаратуры, но однозначно дает возможность реализовать необходимые функции в короткий промежуток времени. Прогрессивное построение новой аппаратуры, включающее в себя использование новых функциональных и конструктивных решений, дает возможность резко (на один или несколько порядков) улу сшить,конструктивные показатели, однако не позволяет в короткое время освоить данную аппаратуру в серийном производстве, что порой является 'более важным, чем улучшение конструктивных параметров, Поэтому для учета всех факторов, .влияющих на эволюционное развитие аппаратуры, эти два направления должны развиваться одновременно, что дает возможность оценить агерспективность развития аппаратуры на различные периоды времени. С учетом ~этого можно констатировать, что зона творчества конструктора условно находится на границе между .консервативным и прогрессивным построением аппаратуры.
На ~рис. 4.1,представлена зависимость условного конструктивного параметра от элементной базы в определенный промежуток времени. По оси а~бсписс, характеризующей время Т, условно отложены периоды появления новой элементной базы (~1,2,...,Л'); по осн ординат, л;„- л,Оч Наличие такой зоны отмечалось во всех предшествующих поколениях аппаратуры, например: в аппаратуре первого поколения параллельно с октальными лампами появились пальчиковые, в аппаратуре второго поколения наряду с дискретными элементами были созданы различные микромодули на дискретных элементах и т.
д. Поэтому при проектировании аппаратуры четвертого поколения, иа корпусных ИС и МСБ высокой степени интеграции, большое внимание уделялось нахождению дальнейших путей улучшения показателей аппаратуры при использовании той же элементной базы или ей аналогичной. В настоящее время наметилось два направления в проектировании аппаратуры четвертого поколения. Первое направление характеризуется применением бескорпусной элементной базы, второе †элементн базы на микрокорпусах.
Рассмотрим их отдельно, учитывая специфику несущих конструкций, проектируемых для этих направлений. 4.1. КОМПОНОВКА ГЕРМЕТИЧНЫХ ЯЧЕЕК И БЛОКОВ Общие принципы компоновки элементов конструкции в герметичных блоках аналогичны негерметичным конструкциям. Существенным отличием является обеспечение необходимой герметичности, а также специфика в отводе тепла для создания нормальных тепловых режимов в блоке.
Широкое применение для охлаждения герметичных блоков .на|шел метод кондуктивяых теплостоков, обеспечивающий наиболее рациональный отвод тепла от применяемых бескорпусных ИС и МСБ. Все бескорпусные ИС и МСБ в герметичных блоках устанавливаются на индивидуальные или групповые теплоотводящие шины, последние, в свою очередь, контактируют с корпусом блока, что и позволяет передавать тепло с элементов на корпус. Снятие тепла с корпуса блока происходит естественной конвекцией, для чего увеличивают поверхность блока за счет его оребрення или принудительным обдувом воздуха по корпусу блока. Для увеличения рассеиваемой мощности блока внутрь блока вводят воздуховоды, не нарушающие герметичность корпуса блока.
Для уравнивания тепловых полей элементов, находящихся внутри корпуса блока, в блоке устанавливают вентилятор, который осуществляет внутреннее перемешнвание газа, заполняющего блок. Индивидуальные и групповые тепловые шины обеспечивают сглаживание теплового поля на подложках бескорпусных ИС и МСБ. Учитывая вышеизложенное и тот факт, что применение бескорпусных ИС и МОБ увеличивает плотность упаковки элементов и соответственно мощность рассеивания в блоке, конкретные конструкции герметичных блоков и их ячеек значительно отличаются от конструкций негерметичных блоков, хотя общий принцип компоновки и варианта .конструкций блоков (разъемный и книжный) сохраняется. Рис, 4.2.
Рама ячейки герметичного блока книжной конструкции: т — П-образная мегалдячеадая ддастдев; 3 — воздтхавод На рис, 4.2 приведен пример исполнения несущей рамы, представляющей собой групповую теплоотводящую шину, цредиазначенную для использования в ячейках блока герметичной книжной нонструкции с воздуховодом. Между стен- нами рамы установлена печатная плата, которая через прорези в раме контактирует с бескорпусными МСБ. Как правило, рамы (металлические основания) выполняют нч алюминиевых или медных сплавов. Толщина металлических групповых оснований находится в пределах от 0,5 до 1,5 мм.
Индивидуальные основания могут быть толщиной от 0,2 до 0,5 мм. Лля приклеивания металлических оснований к печатной плате применяется клей ВК-9. Для приклеивания бескорпусных ИС и МСБ к металлическим основаниям используют клей-герметик властосил, обладающий демпфирующим свойством. Бескорпусные ИС и МСБ с малой площадью подложек 1не более 24Х ХЗО мм) прн обеспечении нормальных тепловых режимов могут устанавливаться непосредственно на печатную злату с нанесенной эпоксидной маской, что позволяет исключить рельефность платы, образуемую за счет печатных проводниковв. Расчет количества бескорпусных ИС и МСБ на печатной плате ячейки осуществляется по методике определения количества корпусных элементов.
Установка бескорпусной МСБ представлена на рис. 4.3. Шаги установки бескорпусных МСБ рекомендуется выбирать по табл. 4.1. Шаги установки бескорпуснь1х 1МСБ в зависимости от среднего числа задействованных выводов, при котором возможно примене- Рнс. 4.3. Установка бескорпусной МСБ на металлическое основание: ! и 2 — платы; 3 — основание металлическое! 4 — проводник; й — контактна» площадка ние двусторонних печатных плат с односторонней установкой бескорпусных (М(СБ и многослойных печатных плат (МПП) с двусторонней установкой бескорпусных микросборок при числе слоев не менее четырех (для ручного метода проектирования), приведены в табл.
4.2. Рекомендуемые шаги даны для случая, когда вь(ходные контакты бескорпусных (МСБ располагаются с двух сторон аодложки МСБ. Та бл ни а 4.1. Шаги установки бескорпусных мнкросборок на печатные платы ячеек Шаг установки бескорпусной мнкрасборки по осам, мм Размеры пленочной пинты бескорпусной МСЬ, мм !6Х(З (бит,б ЗбХ24 24хйс зох)о )бхйо З2Х2О езхЗО Прим ечаи и н: !. Знак плюс (+) соответствует рекомендуемым гпагач установки. 2. Знак минус ( — ) соответствует нерекомеидуемым магам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
