Разработка конструкции и технологического процесса изготовления печатной платы
Основной особенностью производства ЭВМ является использование большого количества стандартных и нормализованных элементов, интегральных схем, радиодеталей и др. Важным вопросом, решаемым в настоящее время, является массовое производство стандартных блоков с использованием новых элементов. Унификация отдельных элементов создает условия для автоматизации их производства.
Другой особенностью является высокая трудоемкость сборочных и монтажных работ, что объясняется наличием большого числа соединений и сложностью их выполнения вследствие малых размеров контактных соединений и высокой плотности монтажа.
Повышение качества и экономичности производства во многом зависит от уровня автоматизации технологического процесса. Автоматизация развивается в направлении от автоматизации отдельных операций (пайка, сварка и др.) к широкому использованию автоматизированных линий.
Особенностью производства ЭВМ является также большая трудоемкость контрольных операций. На отдельных предприятиях количество контролеров достигает до 30 - 40% от общего числа рабочих.
Решение сложных технических задач на всех этапах конструирования и производства ЭВМ существенно повышает требования к подготовке инженеров. Они должны определять форму, материалы, размеры конструктивных узлов, способы механического и электрического соединения, обеспечение помехоустойчивости, теплового режима, защиты от внешних воздействий. Степень приближения конструкции к совершенному образцу определяется опытом и умением, широтой и глубиной научного и технического кругозора конструктора.
1. Разработка конструкции устройства
Принцип конструирования выбирается в зависимости от сложности и функционального назначения принципиальной схемы проектируемого устройства.
Сложность принципиальной схемы не позволяет выполнить ее на одной печатной плате, поскольку в этом случае будет превышено допустимое значение плотности компоновки элементов или размеры печатной платы будут слишком велики, а спроектированное устройство окажется неудобным в эксплуатации.Поэтому применение моносхемного принципа конструирования исключается. В связи с этим в данном случае целесообразно применять функционально-узловой принцип разбиения принципиальной схемы.
Принципиальную электрическую схему разрабатываемого устройства разобьем на следующие части:
В· блок регистров;
В· блок сумматоров;
В· блок мультиплексоров;
Конструкционная система обеспечивает необходимую конструктивную совместимость функциональной системы и включает конструкции, являющиеся базовыми, так как они предназначены для образования необходимого ряда конструкций (типоразмеров) различных уровней.Конструкционная система - иерархическая совокупность базовых конструкций, организованных в определенной соподчиненности на основе размерной совместимости с учетом функциональных, механических и тепловых факторов, а также требований технической эстетики и эргономики, предназначенная для построения вариантных компоновок функциональных изделий и ЭВМ.
В нашей стране наибольшее распространение получили конструкционные системы ЕС ЭВМ, СМ ЭВМ, микроЭВМ. В нашем случае, ввиду малофункциональности устройства и небольших габаритов будет рациональным решение использовать конструкционную систему микроЭВМ. Данная система состоит из 5 уровней:
В· интегральная схема;
В· плата;
В· корпус частичный;
В· корпус комплектный;
В· ЭВМ.
В соответствии со стандартом 297 МЭК выделяют следующие размеры печатных плат для СМ ЭВМ:
В· E1 = 100 × 180 мм;
В· E2 = 233,35 × 220 мм;
В· E3 = 233,35 × 160 мм;
В· E4 = 100 × 220 мм.
Исходя из количества корпусов ИМС в разрабатываемом узле, выберем размер печатной платы E1 = 100 × 180 мм.
Один из важнейших этапов разработки ЭВМ тАУ выбор серии ИМС, так как от правильного выбора зависит, будет ли в конечном итоге разрабатываемое устройство отвечать всем требованиям, предъявляемым к нему в техническом задании. Серии ИМС как объект выбора характеризуется совокупностью параметров, имеющих различную размерность (тока, напряжения, времени, емкости, сопротивления, мощности), а также безразмерными параметрами. Это обуславливает, применять при выборе необходимой серии ИМС методику, основанную на использовании весовых коэффициентов, числовые значения которых ставятся в соответствие тому или иному параметру. В данном случае ИМС должны
Однако при разработке необходимо учитывать требования, накладываемые заказчиком на выбор ИМС. В данном случае ИМС должны быть выбраны из серии К561. Это обосновывается тем, что в качестве элементной базы в соответствии с техническим заданием предыдущего курсового проекта была выбрана КМОП-логика.
Параметры, по которым оценивается пригодность серии ИМС, а так же соответствующие им значения весовых коэффициентов приведены в таблице 1.3.1
Таблица 1.3.1
Серия КМОП | Параметр | Нагрузка |
Рпот, мкВт | tзд, нс | Эпот, пДж | Сн, пФ | Rн, кОм |
| К561 | 0,4 | 60 | 30 | 30 | 0,4 |
| К1561 | 0,4 | 50 | 25 | 20 | 2 |
| К564 | 0,4 | 50 | 19 | 50 | 2 |
| К176 | 10 | 200 | 17 | 15 | 4 |
bj-весовой коэффициент | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 0,5 |
Вместе с этим смотрят:
GPS-навигация
GPS-прийомник авиационный
IP-телефония и видеосвязь
IP-телефония. Особенности цифровой офисной связи
РЖсторiя диктофону