МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССКИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
КАФЕДРА № 60
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
| доцент, канд. техн. наук | Прусов А.В. | |
| должность, уч. степень, звание | подпись, дата | инициалы, фамилия |
| ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА К КУРСОВОЙ РАБОТЕ |
| На тему: КОНСТРУИРОВАНИЕ ЭМ-1 БОРТОВОЙ ЭВМ ЧЕТВЕРТОГО ПОКОЛЕНИЯ
|
| по курсу: МОНТАЖ И ИСПЫТАНИЯ МОРСКИХ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ
|
РАБОТУ ВЫПОЛНИЛ
| СТУДЕНТ ГР. | 3471 | Стрельченко А. В. |
| подпись, дата | инициалы, фамилия |
Санкт-Петербург 2010
Содержание отчета:
1. Задание. 3
2.Введение. 3
3.Построение ФЯ.. 3
4.Ориентировочный расчёт надёжности. 3
5.Список сокращений. 3
6.Заключение. 3
7.Чертежи. 3
1. Задание
2. Введение
Ячейка — это конструктивно законченная сборочная единица, состоящая из микросхем, микросборок, навесных ЭРЭ и элементов коммутации и контроля, установленных на одну или несколько печатных плат. Ячейка, как правило, не имеет самостоятельного эксплуатационного назначения.
В процессе проектирования ФЯ Необходимо решить следующие задачи.
· Выбрать вариант конструкции ячейки.
· Осуществить рациональную компоновку конструктивно-технологических зон на печатных платах ячейки.
· Выбрать типоразмеры ПП.
· Определить тип электрического соединителя.
· Выбрать элементы крепления контроля и фиксации.
· Выбрать метод изготовления ПП.
· Выбрать компоновку микросхем, МСБ и других ЭРЭ на ПП.
· Обеспечить нормальные тепловые режимы;
· Защитить ячейки от механических перегрузок.
Компоновочная схема ФЯ второго типа, сконструированных на металлических рамках с применением бескорпусных МСБ .могут быть трех видов: односторонние, двусторонние и сдвоенные. Бескорпусные МСБ представляют собой гибридные ИС, состоящие из подложек с пассивными элементами (проводниками, резисторами) и укрепленными на них с помощью клея бескорпусными компонентами (интегральными полупроводниковыми схемами, транзисторами, конденсаторами серии К 10 и т.д.).
3. Построение ФЯ
Рамка для МСБ выполнена из алюминия и состоит из герметичного опаиваемого объёма и панели для межъячеечной коммутации ФЯ. Задана двухсторонняя схема компоновки МСБ, для коммутации между МСБ используются перемычки. В нижней части рамки, расположена плата, которая через гермовыводы соединяется с платой вне герметичного объёма размером 72*20 мм. На внешней плате установлена прижимная планка для фиксации гибкого печатного кабеля FCC-1,25-14. Для крепления ФЯ в блоке в нижней части рамки предусмотрены петли. Крышки рамки и гермовыводы гер
|
|
|
Рис. 1 — Гибкий печатный кабель FRC-1,25-14
Расчёт ФЯ на БМСБ
Необходимое количество конструктивно-технологических единиц КТЕ составляет:
4
Выбираем для заданных габаритов микросборки значения расстояния с левой и правой сторон рамки
с верхней стороны рамки
и расстояние с нижней стороны рамки
Определяем шаг установки МСБ и величину зазора между ними. Зададимся зазором между микросхемами по горизонтали:
по вертикали:
Коэффициент зазора между микросхемами по горизонтали:
и по вертикали:
Определяем число рядов МСБ по осям X и Y. Поскольку МСБ 4 шт. и они установлены с одной стороны ПП, то их можно расположить по горизонтали в 2 ряда и в 2 столбца по вертикали. Такое расположение требует размер поверхности герметичной части рамки по горизонтали:
и по вертикали:
Округлим рассчитанные размеры платы и получим размеры ПП равные 100х100 мм, т.е. площадь печатной платы в результате:
Выбираем материал печатной платы текстолит, толщина платы 2,0 мм. Зададимся зазором между микросхемами и печатной платой 0,5 мм.
Масса ФЯ на микросборках определяется как сумма масс рамки, микросборок, коммутационных плат, разъёма и винтов (площадь и объем рамки вычислены с помощью программного пакета AutoCAD)
Объём ФЯ определяем как сумму объёмов рамки и разъёма:
Удельная масса равна:
Суммарная потребляемая мощность:
Полезный объём ФЯ:
Коэффициент дезинтеграции:
4. Ориентировочный расчёт надёжности
Количество отказов рассчитывается по формуле , где
- количество данных ЭРЭ,
- количество отказов данного ЭРЭ.
Количество отказов ФЯ будет определяться:
Зададимся определённым количеством ЭРЭ и вычислим количество отказов:
= 50 шт
= 30 шт
= 8 шт
= 10 шт
= 20 шт
= 494 шт
= 572 шт
Среднее время наработки на отказ определяется по формуле:
5. Список сокращений
РЭС - радиоэлектронные средства
РЭА - радиоэлектронная аппаратура
ФУМ - функционально узловой метод
МЭА - микроэлектро аппаратура
КД - конструкторская документация
ЕСКД - единый стандарт конструкторской документации
ТЗ - техническое задание
ФЯ - функциональная ячейка
ПП - печатная плата
Р - разъем
БМСБ - безкорпусная микросборка
ТОШ - теплоотводящая шина
ТОО - теплоотводящее основание
6. Заключение
Сконструирован ЭМ-1 бортовой ЭВМ 4-го поколения. Заданные технические условия обеспечены.
7. Чертежи