- •В.В.Умрихин, и.С.Захаров, т.А.Ширабакина, в.И.Вахания конструкторско-технологическое проектирование электронных вычислительных средств
- •Оглавление
- •Введение
- •Часть 1. Конструирование электронных вычислительных средств
- •1.1. Изучение конструкции и топологии интегральных микросхем Классификация интегральных микросхем
- •Условные обозначения микросхем
- •Корпуса микросхем
- •Топология микросхем
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •1.2. Разработка эскиза общего вида и топологии печатной платы ручным способом Общие сведения
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •1.3. Разработка конструкции печатной платы Общие сведения
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •1.4. Расчет вибрационных характеристик печатной платы Характеристики вибрационных воздействий
- •Модель печатной платы
- •Приближенные методы расчета собственных колебаний пластин
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •1.5. Конструирование виброизоляции блоков эвс Выбор схемы расположения амортизаторов
- •Статический расчет системы амортизации
- •Расчет системы амортизации при кинематическом возбуждении
- •Характеристики приборных амортизаторов типа ад
- •Технические характеристики амортизаторов ад
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •Конструирование удароизоляции блоков эвс Параметры ударных воздействий
- •Модель системы удароизоляции
- •Расчет системы амортизации на воздействие синусоидального ударного импульса
- •Особенности выбора амортизаторов при удароизоляции аппаратуры
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •1.7. Расчет теплофизических характеристик тепловых режимов эвс Основные понятия и определения
- •Передача тепла теплопроводностью
- •Передача тепла конвекцией
- •Передача тепла излучением
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •1.8. Выбор способа охлаждения Тепловая модель
- •Характеристика систем охлаждения
- •Выбор способа охлаждения
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •1.9. Оценка теплового режима эвс коэффициентным методом при воздушном охлаждении Коэффициентный метод расчета теплового режима
- •Оценка теплового режима эвс в герметичном корпусе при естественном воздушном охлаждении
- •Оценка теплового режима эвс в перфорированном корпусе при естественном воздушном охлаждении
- •Оценка теплового режима эвс при принудительном воздушном охлаждении
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •1.10. Оценка показателей надежности узлов эвс Понятие надежности конструкции
- •Оценка надежности эвс
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •Расчетные выражения
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •2.2. Разработка технологического процесса изготовления печатной платы Методы изготовления печатных плат
- •Механическая обработка печатных плат
- •Металлизация печатных плат
- •Формирование рисунка печатных плат
- •Травление меди с пробельных мест
- •Подготовительные операции
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •2.3. Оценка качества изготовления печатных плат Виды контроля изготовления печатных плат
- •Дефекты изготовления печатных плат
- •Испытания печатных плат
- •Порядок оценки качества печатной платы
- •Задание для самостоятельной работы
- •Отчет о проделанной работе
- •Контрольные вопросы
- •2.4. Разработка схемы технологического процесса сборки электронного узла Общие сведения
- •Задание для самостоятельной работы
- •Задание для самостоятельной работы
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
- •Конструкторско-технологическое проектирование электронных вычислительных средств Учебное пособие
Задание для самостоятельной работы
1. Вариант задания для расчета надежности электронного блока - это разработанная студентом печатная плата в предыдущих заданиях и перечень элементов к ней.
2. Пользуясь графиками, приведенными в данном описании (рис.1.10.1 – 1.10.4), определить поправочные коэффициенты.
3. Результаты расчета интенсивности отказов радиоэлементов проектируемого изделия привести в виде таблицы.
Порядковый номер |
Наименование элемента |
Схемное обозначение |
Тип элемента |
Интенсивность отказов в нормальном режиме λ0i,10-6,ч-1 |
Коэффициент нагрузки kнi |
Температура Тi, oC |
Поправочный коэффициент ai(T, kн) |
Интенсивность отказов i-го элемента с учетом внешних условий |
Интенсивность отказов i-го элемента в рабочем режиме |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Сделать вывод о надежности разработанного изделия.
Контрольные вопросы
1. Дайте определение надежности изделия.
2. Что называют отказом изделия? Дайте характеристики различных видов отказов.
3. Как определяется интенсивность отказов?
4. Какие логические схемы надежности резервированных систем существуют?
5. В чем заключается расчет надежности изделия?
6. Какие поправочные коэффициенты вводятся при расчете надежности?
ЧАСТЬ 2. технология производства
электронных вычислительных средств
2.1. Расчет показателей технологичности конструкции
электронного узла
Общие сведения
Под технологичностью конструкции изделия понимается совокупность свойств конструкции изделия, проявляемых в возможности оптимальных затрат труда, средств, материалов и времени при технической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонте по сравнению с соответствующими показателями однотипных конструкций изделий того же назначения при обеспечении установленных значений показателей качества и принятых условий изготовления, эксплуатации и ремонта.
Технологичность конструкции изделия оценивают количественно с помощью системы показателей. В нее входят:
1) базовые значения показателей технологичности;
2) значения показателей технологичности, достигнутые при разработке изделия;
3) показатели уровня технологичности конструкции разрабатываемого изделия.
Для каждой группы изделий определен состав базовых показателей (не более семи). Их выбирают с учетом наибольшего влияния на технологичность конструкции блоков.
Расчетные выражения
1. Коэффициент использования микросхем и микросборок (МСБ) для электронного блока определяется по формуле
где N сх – общее число микросхем и МСБ в изделии, шт ; N эрэ – общее число ЭРЭ, шт.
2. Коэффициент автоматизации и механизации монтажа изделия
где Nам – число монтажных соединений, которые могут осуществляться механизированным или автоматизированным способом; Nм - общее число монтажных соединений.
3. Коэффициент механизации подготовки ЭРЭ
где Nмп эрэ – число ЭРЭ (шт.), подготовка которых к монтажу может осуществляться механическим или автоматизированным способом.
В число указанных ЭРЭ включаются элементы, не требующие специальной подготовки к монтажу. Все ЭРЭ формуются механическим способом.
4. Коэффициент механизации контроля и настройки
где Nмкн – число операций контроля и настройки, которые можно осуществить механизированным или автоматизированным способом; Nкн – общее число операций контроля и настройки. В число указанных операций включаются операции, не требующие средств механизации.
5. Коэффициент повторяемости ЭРЭ
где Nт эрэ – число типов ЭРЭ, шт. ; Nэрэ – общее число ЭРЭ, шт.
6. Коэффициент применяемости ЭРЭ для электронного блока
где Nтор эрэ – число типоразмеров оригинальных ЭРЭ в изделии; Nт эрэ – общее число типоразмеров ЭРЭ в изделии.
7. Коэффициент прогрессивности формообразования деталей
где Nпр – число деталей (шт.), заготовки которых или сами детали получены прогрессивным методом формообразования (штамповкой, прессованием, порошковой металлургией и т.д.); Nо – общее число деталей в изделии, шт.
8. Таблица показателей технологичности
Таблица 2.1.1
№ п/п |
Показатель технологичности |
φi |
K i φi |
1 |
Кисп сх |
1,00 |
|
2 |
Кам |
1,00 |
|
3 |
Кмп эрэ |
0,75 |
|
4 |
Кмкн |
0,50 |
|
5 |
Кпов эрэ |
0,31 |
|
6 |
Кп эрэ |
0,187 |
|
7 |
Кф |
0,11 |
|
|
ИТОГО |
|
|
9. Комплексный показатель технологичности конструкции определяется на основе базовых показателей по формуле
где Кi - показатель технологичности, рассчитанный для электронного и радиотехнического блоков; φi – функция, нормирующая весовую значимость показателя в зависимости от его порядкового номера в таблице.
10. Уровень технологичности оценивают сравнением комплексного показателя Кк с нормативным Кн = 0,5-0,8. Отношение должно удовлетворять условию Кк ≥ Кн.