Ориентировочный расчёт надёжности

Задание

Введение

Ячейка — это конструктивно законченная сборочная единица, состоящая из микросхем, микросборок, навесных ЭРЭ и элементов коммутации и контроля, установленных на одну или несколько печатных плат. Ячейка, как правило, не имеет самостоятельного эксплуатационного назначения.

В процессе проектирования ФЯ Необходимо решить следующие задачи.

· Выбрать вариант конструкции ячейки.

· Осуществить рациональную компоновку конструктивно-технологических зон на печатных платах ячейки.

· Выбрать типоразмеры ПП.

· Определить тип электрического соединителя.

· Выбрать элементы крепления контроля и фиксации.

· Выбрать метод изготовления ПП.

· Выбрать компоновку микросхем, МСБ и других ЭРЭ на ПП.

· Обеспечить нормальные тепловые режимы;

· Защитить ячейки от механических перегрузок.

Компоновочная схема ФЯ второго типа, сконструированных на металлических рамках с применением бескорпусных МСБ.могут быть трех видов: односторонние, двусторонние и сдвоенные. Бескорпусные МСБ представляют собой гибридные ИС, состоящие из подложек с пассивными элементами (проводниками, резисторами) и укрепленными на них с помощью клея бескорпусными компонентами (интегральными полупроводниковыми схемами, транзисторами, конденсаторами серии К 10 и т.д.).

Построение ФЯ

Рамка для МСБ выполнена из алюминия и состоит из герметичного опаиваемого объёма и панели для межъячеечной коммутации ФЯ. Задана двухсторонняя схема компоновки МСБ, для коммутации между МСБ используются перемычки. В нижней части рамки, расположена плата, которая через гермовыводы соединяется с платой вне герметичного объёма размером 72*20 мм. На внешней плате установлена прижимная планка для фиксации гибкого печатного кабеля FCC-1,25-14. Для крепления ФЯ в блоке в нижней части рамки предусмотрены петли. Крышки рамки и гермовыводы герметично опаиваются.

16,25

17,25

1,25

Рис. 1 — Гибкий печатный кабель FRC-1,25-14

Расчёт ФЯ на БМСБ

Необходимое количество конструктивно-технологических единиц КТЕ составляет:

Выбираем для заданных габаритов микросборки значения расстояния с левой и правой сторон рамки

с верхней стороны рамки

и расстояние с нижней стороны рамки

Определяем шаг установки МСБ и величину зазора между ними. Зададимся зазором между микросхемами по горизонтали:

по вертикали:

Коэффициент зазора между микросхемами по горизонтали:

и по вертикали:

Определяем число рядов МСБ по осям X и Y. Поскольку МСБ 4 шт. и они установлены с одной стороны ПП, то их можно расположить по горизонтали в 2 ряда и в 2 столбца по вертикали. Такое расположение требует размер поверхности герметичной части рамки по горизонтали:

и по вертикали:

Округлим рассчитанные размеры платы и получим размеры ПП равные 100х100 мм, т.е. площадь печатной платы в результате:

Выбираем материал печатной платы текстолит, толщина платы 2,0 мм. Зададимся зазором между микросхемами и печатной платой 0,5 мм.

Масса ФЯ на микросборках определяется как сумма масс рамки, микросборок, коммутационных плат, разъёма и винтов (площадь и объем рамки вычислены с помощью программного пакета AutoCAD)

Объём ФЯ определяем как сумму объёмов рамки и разъёма:

Удельная масса равна:

Суммарная потребляемая мощность:

Полезный объём ФЯ: