2.2 Расчётная часть

2.2.1 Расчёт элементов проводящего рисунка

2.2.1.1 Расчёт диаметра монтажных отверстий

Номинальный диаметр рассчитывается из соображений:

где Δd_н.о. – нижнее предельное отклонение диаметра отверстий = -0,10 для отверстий без металлизации диаметром 1,0 мм.

d_э – максимальное значение диаметра вывода ЭРЭ, устанавливаемого на ПП = 1,0 мм

r_э – разность между минимальным значением диаметра отверстия и максимальным диаметром вывода, устанавливаемого ЭРЭ . Для автоматической сборки = 0,3мм.

В результате имеем:

Откуда d 1,5 мм или d = 1,5 мм.

2.1.1.1 Расчёт ширины печатных проводников

Наименьшее номинальное значение ширины печатного проводника:

где – минимально допустимая ширина проводника, с учётом падения напряжения. Для однослойного медного покрытия:

где - удельное сопротивление слоя меди для медной фольги = 1,72 10^-6 Омм

l – максимально допустимая длина проводника. Для ЭА работающей на частоте 1…300 МГц l = 10 мм.

h – толщина проводника = 0,04 мм

U_доп = 0,1…0,2U_пит = 1,8 В

I_max – максимальный ток в схеме = 0,027 мА

Тогда:

Вывод: минимальная ширина проводника составляет 0,45 мм.

2.1.1.2 Расчёт диаметра контактных площадок

D = d + 2bм + 1.5hф + C

где d – диаметр отверстия = 1,4 мм

2bм – расстояние от края отверстия до КП = 0,4 мм

1.5hф – толщина фольги в мм = 0,675 мм

С – суммарный коэффициент технологической погрешности и в нашем случае он равен 0.40. Этот показатель выбран на основании номинальных показателей 1-го класса точности.

Тогда:

D = 1,4 + 2×0.2 + 1.5×0.45 + 0.40 = 2,9 мм

2.1.1.3 Расчёт площади и выбор габаритных размеров пп

Площади ЭРЭ указанные в таблице 1.1 суммируются по формуле:

В результате расчётов получилась минимальная площадь печатной платы, которая равна 1154.

Задаюсь: длина 30мм

ширина 40мм

2.2.1 Расчёт технологичности модуля

Исходные данные для расчёта приведены в табл.4. Здесь представлены исходные данные модуля 1-го уровня на этапе опытного образца.

Исходные данные	Обозначение	Значение показателя
Количество монтажных соединений, которые могут осуществляться или осуществляются автоматизированным или механизированным способом, т.е. имеются механизмы и оборудование.	НАМ	44
Общее количество монтажных соединений	НМ	44
Общее количество ЭРЭ	НЭРЭ	12
Количество ЭРЭ в штуках, подготовка которых может осуществляться механизированным или автоматизированным методом. В число указанных включены элементы не требующих специальной подготовки к монтажу.	НМП ЭРЭ	2
Количество операций контроля и настройки, которые могут осуществляться автоматизированным и механизированным способом. В число указанных операций включены операции не требующие её механизации (её средств).	НМКН	1
Общее количество операций настроек и контроля.	НКМ	2
Общее количество типоразмеров ЭРЭ в изделии.	НТ ЭРЭ	7
Количество типоразмеров оригинальных элементов.	ДПР	0
Общее количество деталей в изделии в шт. (без учёта нормализованного крепежа).	ДТ	14
Количество оригинальных деталей	ДТОР	0

Расчёт относительных показателей.

Расчёт механизированного и автоматизированного монтажа.

1. Расчёт конструкторских показателей:

К_ПД = 1 –

2. Расчёт коэффициента применяемости ЭРЭ:

КП ЭРЭ =1 -

3. Расчёт коэффициента повторяемости ЭРЭ:

КПОВ =

4. Расчёт коэффициента сборности изделия:

КСБ =

5. Расчёт механизации и автоматизации подготовки

КМП ЭРЭ =

6. Расчёт коэффициента автоматизации и механизации операции контроля и настройки электрических параметров:

КМКН =

7. Расчёт коэффициента механизации и автоматизации монтажа:

КАМ =

Расчёт комплексного показателя. Для данного расчёта применяют базовые показатели для электронных модулей:

φ1=1.00; φ2=1.00; φ3=0.75; φ4=0.5; φ5=0.310; φ6=0.187; φ7=0.110.

К =

К =

Подведём итог расчётом технологичности конструкции изделия КУ, как отношением достигнутого показателя технологичности к нормативному, который для серийного производства данного устройства будет в пределах 0.5 – 0.8. Произведём расчёт

КУ1 = КУ = КУ2 =

0.99<1.22<1.58

Вывод: устройство является технологичным, т.к. расчёт попал в рассчитанный диапазон.

2.2.2 Расчёт надёжности РПУ состоит из:

Расчёт интенсивности отказов основан на данных из табл. 1.1, которые суммируются

Λ = ∑λn × nn

где ∑λn – суммарная интенсивность отказов всех элементов

n_n – количество элементов

Тогда:

Λ = 2,569∙10^-6 (1/час)

Расчёт средней наработки на отказ:

Tср = 1/ Λ

Tср = 1/2.569 × = 389256 часов

Расчёт вероятности безотказной работы. Время нормальной работы РПУ 10000 часов:

P(t) = 1 – λобщ × tр

где tр – время работы

P(t) = 1 – (2.569 × × 10000) = 0.99

Вывод: устройство является надёжным с высоким показателем безотказной работы, т.к. результат расчёта входит в диапазон от 0.9 до 1.