Лабораторные по проектированию РЭС

МГАПИ

Лабораторная работа

Группа ПР-7

Специальность 2008

Студент

.

Исходные данные к циклу лабораторных работ

Назначение МЭА: контрольно-измерительная.

Условие эксплуатации: бортовые, самолетные.

Максимальная температура окружающей Среды: 40⁰ С.

Сложность электрической схемы в эквивалентных усилителях и/или вентилях: 5000

Тип схемы аналогово-цифровая. Средний коэффициент объединения по входу одного вентиля к₁=2.

Уровень интеграции микросхем, Jc=75.

Элементная база МЭУ: бескорпусные полупроводниковые микросхемы с размерами кристаллов Iкр х Вкр=2х2 мм; уровень интеграции кристалла Jк=5; выводы кристаллов – гибкие.

Типы корпусов МЭУ: согласно ГОСТ 17467-79.

Способы установки МЭУ на платах: Двухсторонний.

Базовая технология изготовления МЭУ: Толстопленочная.

Вариант конструкции блока МЭА: Книжная.

Техническая долговечность: 5 лет.

Вероятность безотказной работы МЭА в конце срока эксплуатации: 0,90.

Коэффициент эксплуатации МЭА, :0,3.

Серийность производства МЭА: 100.

Постановка задачи разработки конструкции МЭУ

Необходимо разработать принципиальный вариант конструкции МЭУ, исходя из определенных условий. В качестве исходных, используются следующие данные:

В качестве исходных используются следующие данные:

длина кристалла: lк=2 мм;

ширина кристалла: Bк=2 мм;

уровень интеграции кристалла: Jк=5;

уровень интеграции МЭУ: Jc=75;

минимальное допустимое расстояние от края кристалла до контактной площадки: с=0,4мм;

сторона квадрата контактной площадки: а=0,25 мм;

минимальное допустимое расстояние между пленочными элементами: d₁=0,1 мм;

минимальная ширина пленочного соединительного провода: а₁=0,1 мм.

Алгоритм проектирование МЭУ

Этапы разработки

Проектирование посадочного места навесного элемента (НЭ)

Исходные данные:

l=2 мм, длина навесного элемента;

c=0,4 мм, расстояние между НЭ и выводами;

а=0,25 мм, длина контактной площадки под выводы;

b=2 мм, ширина НЭ;

a₁=0.1 мм, расстояние между выводами;

u=0,25 мм, ширина контактной площадки под выводы;

Мк=5, количество задействованных выводов НЭ.

Результаты:

Мкв=32, максимальное количество контактных площадок под выводы вокруг кристалла;

Lов=3,3 мм, длина посадочного места кристалла;

Bов=3,3 мм, ширина посадочного места кристалла.

В приложении 1 приведен эскиз посадочного места кристалла с гибкими выводами

Определение числа рядов и столбцов посадочных мест

Исходные данные:

Nк=15, число НЭ на подложке.

Результаты:

Mx=3, количество горизонтальных рядов кристаллов на плате;

My=5, количество вертикальных столбцов.

Определение минимальных шагов установки навесных элементов

Исходные данные:

d1=0,1 мм, минимальная ширина пленочного соединительного провода.

Результаты:

hxmin=3,6, минимальный шаг установки по горизонтали кристаллов;

hymin=3,6, минимальный шаг установки по вертикали;

M₁=67, число проводников в первом слое;

M₂=13, число проводников во втором слое;

M_1L=34, число вертикальных линий, на которых группируются проводники первого слоя;

M_2L = 17, число горизонтальных линий, на которых группируются проводники второго слоя.

Выбор размеров подложки и типов корпусов МкСБ.

Принятие решения: выводы микросборки располагаются вдоль больших сторон МкСБ.

Исходные данные:

d1 = 1мм. , размер технологической зоны.

M_мс = , кол-во задействованных выводов МЭУ.

Результаты:

L_min = 18,3 мм. , длина подложки;

B_min = 15,83 мм. , ширина подложки.

По критериям L_min L и B_min B выбираем корпус МЭУ:

МС — металлостеклянный;

ШТ — штыревые;

2. Уточнение размеров подложки и типа корпуса.

Исходные данные:

h = 0,1мм. , шаг координатной сетки топологии коммутационной пленочной платы.

Результаты:

L_min=14,7мм. , длина полезной внутренней полости корпуса МЭУ;

B_min= 6,8мм. , ширина полезной внутренней полости корпуса МЭУ;

М_кс=13, кол- во задействованных выводов МЭУ.

Корпус: 155.15-1 , выбранный корпус.

4. Выводы по работе:

В данной работе было спроектировано посадочное место навесного элемента, определено число рядов и столбцов посадочных мест, минимальных шагов установки кристаллов. Также был выбран вид расположения выводов микросборки и тип корпуса МЭУ.

МГАПИ

Лабораторная работа №2

Группа ПР-7

Специальность 2008

Студент

1.Исходные данные к циклу лабораторных работ

Назначение МЭА: контрольно-измерительная.

Условие эксплуатации: бортовые, самолетные.

Максимальная температура окружающей Среды: 40⁰ С.

Сложность электрической схемы в эквивалентных усилителях и/или вентилях: 5000

Тип схемы аналогово-цифровая. Средний коэффициент объединения по входу одного вентиля к₁=2.

Уровень интеграции микросхем, Jc=75.

Элементная база МЭУ: бескорпусные полупроводниковые микросхемы с размерами кристаллов Iкр х Вкр=2х2 мм; уровень интеграции кристалла Jк=5; выводы кристаллов – гибкие.

Типы корпусов МЭУ: согласно ГОСТ 17467-79.

Способы установки МЭУ на платах: Двухсторонний.

Базовая технология изготовления МЭУ: Толстопленочная.

Вариант конструкции блока МЭА: Книжная.

Техническая долговечность: 5 лет.

Вероятность безотказной работы МЭА в конце срока эксплуатации: 0,90.

Коэффициент эксплуатации МЭА, :0,3.

Серийность производства МЭА: 100.

2. Алгоритм компоновки типовой МЭА

3. Постановка задачи разработки МЭА.

Необходимо разработать компоновочное решение субблока МЭА исходя, из задания. В результате должны быть определены все компоновочные параметры субблока МЭА, в которых располагаются ЭРЭ в виде МЭУ.

4. Определение компоновочных параметров ячеек.

4.1 Определение объёма блока.

Исходные данные:

форма блока — прямоугольная

форма ячеек — прямоугольная

ячейки одного типоразмера

иных крупногабаритных элементов нет

схема компоновки блока; S₁=3

схема компоновки ячеек; С₁=5

типоразмеры блока неизвестны

сложность электрической схемы; N_au=5000

уровень интеграции микросхемы; J_c=75

исходная сложность электрической схемы; N_a=5250

глубина резервирования; N^k=1

Результаты:

ориентировочный объём блока; V’=4,08 дм³

По величине ориентировочного значения V’ в соответствии с ОСТ 4.ТО.010.009 (узлы и блоки РЭА на микросхемах для бортовой аппаратуры) выбирается тип корпуса блока, объём которого V должен превышать величину V’. Определяется размер корпуса параметры корпуса даны в таблице 1.

Таблица 1

* в одном субблоке возможна установка нескольких П. П.

4.2 Определение компоновочных параметров корпуса.

Исходные данные:

ширина блока; B=90,5 мм

высота блока; Н=194 мм

длина блока; L=320,5 мм

размер зоны лицевой панели; L_k1=30 мм

размер зоны разъёмов; L_k2=30 мм

размер зоны межьячеечной коммутации; Q=12 мм

число типов субблоков в блоке; K=1

Результаты:

B_св=90,5 мм

Н_св=194 мм

L_св=290,5 мм

V_св=4,31 мм

4.3 Типоразмеры ячейки печатной платы.

4.3.1 Определение размеров монтажной зоны ПП.

Исходные данные:

длина базовой стороны; L_н=170 мм

длина небазовой стороны; B_н=120 мм

размер краевого поля (нижняя зона крепления ПП) X₁=5 мм

размер краевого поля (верхняя зона крепления ПП) X₂=5мм

зона выходных контактов и крепления соединителя к ПП; Y₁=10 мм

зона контрольных контактов и крепления передней панели к ПП; Y₂=10 мм

Результаты:

L₁=140 мм

L₂=190 мм

4.3.2 Определение количества ЭРЭ на печатной ПП.

Исходные данные:

количество разнотипных элементов=1

количество элементов=12

ширина посадочного места ЭРЭ; B₀=19,5 мм

длина посадочного места ЭРЭ; L₀=29,5 мм

шаг установки ЭРЭ вдоль небазовой стороны ПП B_сх=30 мм

шаг установки ЭРЭ вдоль базовой стороны ПП L_сх=40 мм

Результаты:

количество горизонтальных рядов ЭРЭ; N_y=4

количество горизонтальных рядов ЭРЭ; N_x=3

свободная площадь на ПП; S_св=1600 мм²

4.4 Компоновка ячеек.

4.4.1 Определение ориентировочной толщины ячейки.

Исходные данные:

толщина ячейки определяется высотой элементов

толщина ПП; h₀=1,5 мм

высота элемента конструкции с одной стороны; h₁=5 мм

высота элемента конструкции с другой стороны; h₂=5 мм

Результаты

H=8 мм

4.4.2 Определение массы ячейки.

Исходные данные:

масса ПП; m₁=45 г

масса ЭРЭ; m₂=80 г

масса разъема или колодки; m₃=20 г

Результаты:

m=145 г

4.5 Компоновка блока МЭА.

Исходные данные:

межячеечное расстояние H_m=5 мм

число ячеек данного типа z_x=3

масса конструкции блока m_m=12 г

Результаты:

неиспользованная часть объёма блока книжной конструкции V_св=3,6 дм³

M=302,0 г