Методические указания к лабораторным работам (560524), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Монтаж между ФЯ и разъёмами ведётся с помощьюгибкой матрицы-"ремень", представляющей собой лист вулканизированной37бессернистой резины марки ИРП с пробитыми в ней отверстиями диаметром 1.5...2 мм.Рис. 2.6: 1-корпус; 2-ячейка; 3-бобышка; 4-винт стяжной;5-втулка; 6-матрица-ремень; 7-скоба; 8-печатная вставка;9-разъём; 10-герметик; 11-блок питанияОтверстия "прошиваются" жгутами из провода ГФ-100М, посредством которых осуществляется электрическое соединение ФЯ.
Такой видмонтажа при вынутых стяжных винтах позволяет разворачивать ФЯ подобно листам книги и обеспечивает лёгкость ремонта и контроля. В поддонекорпуса обычно располагаются МСБ вторичных источников электропитания. Корпус может быть литым или сварным из алюминиевых сплавов.Толщина стенок корпуса, кроме лицевой, не превышает 3 мм, а для установки на лицевой стенке соединителей типа РПС и их герметизации онаобычно составляет не менее 6 мм.Конструктивно ФЯ выполняется в нескольких вариантах и внешнемогут иметь много общего с ФЯ на корпусных ИС и МСБ. Бескаркасныеконструкции представляют собой печатные платы с размещёнными на нихМСБ и ЭРЭ. Они используются в аппаратуре с малыми уровнями выделяемых мощностей и механических нагрузок.
Имеются следующие разновидности каркасных конструкций ячеек: ФЯ на металлических основаниях ;ФЯ на печатной плате или МПП с обечайками. В каркасных конструкцияхразличают одностороннюю, двухстороннюю и сдвоенную компоновочныесхемы. В ячейках могут быть предусмотрены специальные зоны для размещения дискретных навесных ЭРЭ. Несущим основанием в каркасной ФЯ38являются металлические рамки, представляющие собой профилированныеконструкции из лёгких алюминиевых сплавов Амц, Амг, Д16, В95(ГОСТ4784-65) или магниевых сплавов МА-8, МЛ5 (АМТУ371-56). Онипредназначены для размещения и крепления комплектующих компонентов,улучшения теплопередачи и защиты от механических нагрузок.Рамки получают штамповкой, фрезерованием, литьём. Обычно крамке пайкой или сваркой присоединяются металлические планки толщиной 0.5 мм. МСБ приклеиваются клеем КВК или демпфирующим компаундом КТ-102 к планкам рамки.
С обратной стороны по контуру рёбер жёсткости к планкам клеем ВК-9 приклеена ПП, в нижней части которой находится зона межъячеечной коммутации для соединения с гибким шлейфомили проволочно-жгутовым монтажом на гибкой матрице-ремне. Коммутация между МСБ осуществляется золотыми проволочками d=30...50 мкм идлинной не более 3...5 мм в окнах рамки соединением контактных площадок МСБ и ПП. Для стягивания ФЯ в пакет по углам рамки имеются отверстия под винты. Базовая конструкция ФЯ на металлической рамкеприведена на рис. 2.7.Рис.
2.7: 1-рамка; 2-печатная плата; 3- планка; 4- МСБ;5- зона контактных площадокГеометрические размеры ФЯ в основном определяются количеством и размером МСБ. В промышленности наибольшее применение получили МСБ размером 20х30 и 24х60 мм, соответствующие требованиям максимального использования площади подложки и процента выхода годныхМСБ при их изготовлении.39Унификация базовой конфигурации ФЯ привела к двумвозможным вариантам. В первом варианте на рамке размещаются четыреМСБ размером 24х30 мм либо две МСБ размером 24х60 мм; во второмварианте на рамке размещаются восемь МСБ размером 24х30 мм иличетыре МСБ размером 24х60. Для элементов рамки применяютсяследующие геометрические размеры: окна рамки 34х65 мм, ширина рёбервнешних 3 мм, внутренних 2 мм, ширина окна между внутренним краемребра и планкой - 6мм; ширина планки 21 мм, толщина планки – 0,5 мм.Высота ФЯ с учётом толщины планки, МСБ и зазоров между печатнойплатой и компонентами МСБ во избежание соударений элементов соседнихФЯ при вибрации принимается равной 8 мм (рис.
2.8).Рис. 2.8. Типовые размеры элементов конструкции рамки.Для расчёта внутреннего объёма компоновочной схемы блокаиспользуются следующие соотношения:A = a + 6 мм; B = b + 25 мм; H = hпя + 15 мм ,где А, В, Н - ширина, длинна и высота блока соответственно; а, b - ширина,длина функциональной ячейки; hпя – высота пакета ячеек , hпя = hя·m(hя - высота ФЯ; m - количество ФЯ в блоке).Методика расчета геометрических размеров РЭС на корпусных ибескорпусных МСБ реализована на персональном компьютере.Для получения сравнительной оценки уровня надёжности повнезапным отказам воспользуемся ориентировочным методом расчета. Запоказатель надёжности блока примем вероятность безотказной работыР(t)=e- λ yt,40nгде, λy- интенсивность отказов устройства;λy =ι =1λi ; t - время работыблока (для расчётов принять t=1000 ч) ; λyi -интенсивность отказов i-гоэлемента.На основании данных , приведённых в справочниках понадёжности,λ ис = 5·10-7 1/ч;λсоед = 0.1·10-8 1/ч;λ кп = 8·10-9 1/ч;λкк = 1.5·10-9 1/ч(λ ис, λсоед, λ кп, λкк - интенсивности отказов ИС (кристалла), соединения,пластмассового, металлокерамического корпуса ИС соответственно).Интенсивность отказов ФЯ рассчитывается по формулеλ я=nι =1nmλ ис +ι =1λсоед +ι =1λк .nПри расчетеι =1λсоед учитываются все паянные (сварные) соединения:присоединения выводов кристалла к выводам корпуса, выводов корпуса кконтактным площадкам ПП, выводов разъёма к контактным площадкам,выводов кристалла к контактным площадкам подложки.
Надёжность блокарассчитывается по формулеРбл(t) = е - λ бл·t ;λ бл = Nя· λ я+ λ'соед ; λ 'соедλ 'соед = Nсоед· λ соед ,где λ 'соед - интенсивность отказов паяных соединений, Nсоед - количествопаянных соединений в блоке.Содержание работы1.2.Ознакомление с краткими сведениями по конструированию икомпоновочным схемам блоков МЭА. Анализ выданного вариантазадания.Подбор необходимых справочных данных для выбораоптимальной конструкции блока.413.4.5.6.Расчёт конструктивных параметров вариантов компоновочныхсхем блоков МЭА.Сравнительный анализ вариантов компоновки по комплексномупоказателю качества.Разработка эскизов конструкции оптимальных вариантов ФЯ накорпусных и бескорпусных МСБ [2.4].Выводы по работе.Порядок проведения работы1.2.3.4.5.6.7.8.Получить задание у преподавателя.
В исходных данныхсодержится следующая информация: количество ИС в блоке; типкорпуса ИС; среднее количество задействованных выводов вкорпусе ИС; тип электрического соединителя или количествовыходных контактов; вид элементов контроля; относительнаястоимость конструкции на корпусных ИС и бескорпусных МСБ;материальные параметры конструкции для сравнения вариантов(из множества количественных показателей разрабатываемойконструкции для выбора оптимального варианта использоватьследующие: масса, объём, площадь поверхности, надёжность). ДляМСБ используются два типоразмера подложек : 24х30 мм, 24х60мм.Подготовить протокол отчета и занести исходные данные втабл.2.1.По справочным данным (см.
приложения) для заданного вариантаопределить величины параметров и занести их в табл. 2.2протокола отчета.Вести в ПК исходные данные, рассчитать геометрическиеразмеры ФЯ и блоков и занести результаты расчётов длякорпусных ИС и бескорпусных МСБ в табл. 2.3 протокола отчета.Рассчитать надёжность блоков по каждому варианту. Результатызанести в табл. 2.4 протокола отчета.По полученным результатам рассчитать значения комплексногопоказателя качества конструкции для каждого варианта.Провести анализ полученных результатов.Оформить отчёт и подготовить его к защите.Примечание. С разрешения преподавателя для п. 5 и 6 можновоспользоваться результатами расчета ПК.42Содержание отчёта1.2.3.4.5.6.Вариант задания и исходные данные для расчётов.Результат расчётов конструктивных параметров на ПК.Сборочные чертежи и спецификация оптимальных вариантов ФЯна корпусных и бескорпусных ИС и МСБ с указанием основныхразмеров.Расчёт комплексного показателя качества конструкции длязаданных вариантов.Расчет надёжности вариантов конструкций.Выводы по работе.Контрольные вопросы1.2.3.4.5.6.7.8.Перечислите основные задачи, решаемые на стадии эскизногопроектирования РЭА.Приведите характерные конструкции ФЯ на корпусных ИС.Приведите характерные конструкции ФЯ на бескорпусных МСБ.Опишите возможные варианты расположения ФЯ, элементовмонтажа и деталей корпуса в блоке.Начертите и опишите типовую компоновку блока разъемнойконструкции.Охарактеризуйте виды конструкций блоков РЭС.Приведите основные показатели качества конструкций ячеек иблоков.Что понимается под комплексным показателем качества?Библиографический список2.1.Конструирование и расчет БГИС, микросборок и аппаратуры на ихоснове/.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
