Скачать .zip |
Реферат: 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 |
Синтез |
Определение числа рядов и столбцов посадочных мест |
Анализ |
Определение минимальных шагов установки навесных элементов |
Принятие решения |
Выбор размеров подложки и типов корпусов |
Принятие решения |
Уточнение размеров подложки и типа корпуса |
Анализ |
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;
M1L=34, число вертикальных линий, на которых группируются проводники первого слоя;
M2L = 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.
Mмс = , кол-во задействованных выводов МЭУ.
Результаты:
Lmin = 18,3 мм. , длина подложки;
Bmin = 15,83 мм. , ширина подложки.
По критериям Lmin L и Bmin B выбираем корпус МЭУ:
Наимено- вание |
Тип кор- |
Выводы |
Габаритн. разм., мм |
Максим. шаг уста-новки, мм |
Разм.полезной внутр.полости, мм |
Масса, г |
||||||
корпуса |
пуса |
тип |
кол. |
lx |
ly |
lz |
lx1 |
ly1 |
l |
в |
z |
G |
155.15-1 |
МС |
ШТ |
14 |
29,5 |
19,5 |
5,0 |
40,0 |
25,0 |
25,0 |
15,0 |
2,0 |
5,0 |
МС — металлостеклянный;
ШТ — штыревые;
Уточнение размеров подложки и типа корпуса.
Исходные данные:
h = 0,1мм. , шаг координатной сетки топологии коммутационной пленочной платы.
Результаты:
Lmin=14,7мм. , длина полезной внутренней полости корпуса МЭУ;
Bmin= 6,8мм. , ширина полезной внутренней полости корпуса МЭУ;
Мкс=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
Выбор схемы компоновки и типоразмеров блока, ячеек, ПП |
Синтез |
Определение объёма блока |
Синтез |
Выбор корпуса блока |
Принятие решения |
Компоновка ПП |
Синтез |
Определение компоновочных параметров ПП |
АнализПринятие решения |
Компоновка ячеек |
Синтез |
Определение комплекта компоновочных параметров ячейки. |
АнализПринятие решения |
Компоновка блока |
Синтез |
Определение объёма блока и проверка оптимальности его компоновки |
АнализПринятие решения |
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; Nau=5000
уровень интеграции микросхемы; Jc=75
исходная сложность электрической схемы; Na=5250
глубина резервирования; Nk=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
Тип корпуса |
Размеры мм |
Объём, дм3 |
Масса, кг |
Размеры печатных плат субблоков, мм |
|||
H |
B |
L |
V |
G |
|||
1,5 К |
194 |
90,5 |
320,5 |
5,6 |
1,4 |
170 |
120 |
* 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; Lk1=30 мм
размер зоны разъёмов; Lk2=30 мм
размер зоны межьячеечной коммутации; Q=12 мм
число типов субблоков в блоке; K=1
Результаты:
Bсв=90,5 мм
Нсв=194 мм
Lсв=290,5 мм
Vсв=4,31 мм
4.3 Типоразмеры ячейки печатной платы.
4.3.1 Определение размеров монтажной зоны ПП.
Исходные данные:
длина базовой стороны; Lн=170 мм
длина небазовой стороны; Bн=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 Bсх=30 мм
шаг установки ЭРЭ вдоль базовой стороны ПП Lсх=40 мм
Результаты:
количество горизонтальных рядов ЭРЭ; Ny=4
количество горизонтальных рядов ЭРЭ; Nx=3
свободная площадь на ПП; Sсв=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 Hm=5 мм
число ячеек данного типа zx=3
масса конструкции блока mm=12 г
Результаты:
неиспользованная часть объёма блока книжной конструкции Vсв=3,6 дм3
M=302,0 г