Лабораторные по проектированию РЭС

МГАПИ

Лабораторнаяработа

Группа ПР-7

Специальность 2008

Студент

Исходныеданные к циклулабораторныхработ

НазначениеМЭА: контрольно-измерительная.

Условиеэксплуатации:бортовые, самолетные.

МаксимальнаятемператураокружающейСреды: 40⁰С.

Сложностьэлектрическойсхемы в эквивалентныхусилителяхи/или вентилях:5000

Типсхемы аналогово-цифровая.Средний коэффициентобъединенияпо входу одноговентиля к₁=2.

Уровеньинтеграциимикросхем,Jc=75.

Элементнаябаза МЭУ: бескорпусныеполупроводниковыемикросхемыс размерамикристалловIкр х Вкр=2х2 мм;уровень интеграциикристалла Jк=5;выводы кристаллов– гибкие.

Типыкорпусов МЭУ:согласно ГОСТ17467-79.

Способыустановки МЭУна платах:Двухсторонний.

БазоваятехнологияизготовленияМЭУ: Толстопленочная.

Вариантконструкцииблока МЭА: Книжная.

Техническаядолговечность:5 лет.

Вероятностьбезотказнойработы МЭА вконце срокаэксплуатации:0,90.

КоэффициентэксплуатацииМЭА, :0,3.

СерийностьпроизводстваМЭА: 100.

Постановказадачи разработкиконструкцииМЭУ

Необходиморазработатьпринципиальныйвариант конструкцииМЭУ, исходя изопределенныхусловий. В качествеисходных,используютсяследующиеданные:

В качествеисходных используютсяследующиеданные:

длинакристалла: lк=2мм;

ширинакристалла: Bк=2мм;

уровеньинтеграциикристалла:Jк=5;

уровеньинтеграцииМЭУ: Jc=75;

минимальноедопустимоерасстояниеот края кристалладо контактнойплощадки: с=0,4мм;

сторонаквадрата контактнойплощадки: а=0,25мм;

минимальноедопустимоерасстояниемежду пленочнымиэлементами:d₁=0,1мм;

минимальнаяширина пленочногосоединительногопровода: а₁=0,1мм.

АлгоритмпроектированиеМЭУ

Этапыразработки

Проектированиепосадочногоместа навесногоэлемента

Синтез

Определениечисла рядови столбцовпосадочныхмест

Анализ

Определениеминимальныхшагов установкинавесных элементов

Принятиерешения

Выборразмеров подложкии типов корпусов

Принятиерешения

Уточнениеразмеров подложкии типа корпуса

Анализ

Проектированиепосадочногоместа навесногоэлемента (НЭ)

Исходныеданные:

l=2мм, длина навесногоэлемента;

c=0,4мм, расстояниемежду НЭ и выводами;

а=0,25 мм,длина контактнойплощадки подвыводы;

b=2мм, ширина НЭ;

a₁=0.1мм, расстояниемежду выводами;

u=0,25мм, ширина контактнойплощадки подвыводы;

Мк=5,количествозадействованныхвыводов НЭ.

Результаты:

Мкв=32,максимальноеколичествоконтактныхплощадок подвыводы вокругкристалла;

Lов=3,3мм, длина посадочногоместа кристалла;

Bов=3,3мм, ширинапосадочногоместа кристалла.

Вприложении1 приведен эскизпосадочногоместа кристаллас гибкими выводами

Определениечисла рядови столбцовпосадочныхмест

Исходныеданные:

Nк=15,число НЭ наподложке.

Результаты:

Mx=3,количествогоризонтальныхрядов кристалловна плате;

My=5,количествовертикальныхстолбцов.

Определениеминимальныхшагов установкинавесных элементов

Исходныеданные:

d1=0,1мм, минимальнаяширина пленочногосоединительногопровода.

Результаты:

hxmin=3,6,минимальныйшаг установкипо горизонталикристаллов;

hymin=3,6,минимальныйшаг установкипо вертикали;

M₁=67,число проводниковв первом слое;

M₂=13,число проводниковво втором слое;

M₁_L=34,число вертикальныхлиний, на которыхгруппируютсяпроводникипервого слоя;

M₂_L= 17, число горизонтальныхлиний, на которыхгруппируютсяпроводникивторого слоя.

Выборразмеров подложкии типов корпусовМкСБ.

Принятиерешения: выводымикросборкирасполагаютсявдоль большихсторон МкСБ.

Исходныеданные:

d1= 1мм. , размертехнологическойзоны.

M_мс=

,кол-во задействованныхвыводов МЭУ.

Результаты:

L_min= 18,3 мм. , длинаподложки;

B_min= 15,83 мм. , ширинаподложки.

Покритериям L_minLи B_minBвыбираем корпусМЭУ:

Наимено-

вание

Тип

кор-

Выводы

Габаритн.разм.,

мм

Максим.шаг уста-новки,мм

Разм.полезной

внутр.полости,

мм

Масса,

корпуса

пуса

тип

кол.

lx₁

ly₁

155.15-1

МС

ШТ

29,5

19,5

5,0

40,0

25,0

15,0

2,0

5,0

МС— металлостеклянный;

ШТ— штыревые;

Уточнениеразмеров подложкии типа корпуса.

Исходныеданные:

h= 0,1мм. , шаг координатнойсетки топологиикоммутационнойпленочнойплаты.

Результаты:

L_min=14,7мм., длина полезнойвнутреннейполости корпусаМЭУ;

B_min=6,8мм. , ширинаполезной внутреннейполости корпусаМЭУ;

М_кс=13,кол- во задействованныхвыводов МЭУ.

Корпус:155.15-1 , выбранныйкорпус.

4.Выводы по работе:

Вданной работебыло спроектированопосадочноеместо навесногоэлемента, определеночисло рядови столбцовпосадочныхмест, минимальныхшагов установкикристаллов.Также был выбранвид расположениявыводов микросборкии тип корпусаМЭУ.

МГАПИ

Лабораторнаяработа №2

Группа ПР-7

Специальность 2008

Студент

1.Исходныеданные к циклулабораторныхработ

НазначениеМЭА: контрольно-измерительная.

Условиеэксплуатации:бортовые, самолетные.

МаксимальнаятемператураокружающейСреды: 40⁰С.

Сложностьэлектрическойсхемы в эквивалентныхусилителяхи/или вентилях:5000

Типсхемы аналогово-цифровая.Средний коэффициентобъединенияпо входу одноговентиля к₁=2.

Уровеньинтеграциимикросхем,Jc=75.

Типыкорпусов МЭУ:согласно ГОСТ17467-79.

Способыустановки МЭУна платах:Двухсторонний.

БазоваятехнологияизготовленияМЭУ: Толстопленочная.

Вариантконструкцииблока МЭА: Книжная.

Техническаядолговечность:5 лет.

Вероятностьбезотказнойработы МЭА вконце срокаэксплуатации:0,90.

КоэффициентэксплуатацииМЭА, :0,3.

СерийностьпроизводстваМЭА: 100.

2. Алгоритмкомпоновкитиповой МЭА

Выборсхемы компоновкии типоразмеровблока, ячеек,ПП

Синтез

Определениеобъёма блока

Синтез

Выборкорпуса блока

Принятиерешения

КомпоновкаПП

Синтез

ОпределениекомпоновочныхпараметровПП

Анализ

Принятиерешения

Компоновкаячеек

Синтез

Определениекомплектакомпоновочныхпараметровячейки.

Анализ

Принятиерешения

Компоновкаблока

Синтез

Определениеобъёма блокаи проверкаоптимальностиего компоновки

Анализ

Принятиерешения

3. Постановказадачи разработкиМЭА.

Необходиморазработатькомпоновочноерешение субблокаМЭА исходя, иззадания. В результатедолжны бытьопределенывсе компоновочныепараметрысубблока МЭА,в которыхрасполагаютсяЭРЭ в виде МЭУ.

4.Определениекомпоновочныхпараметровячеек.

4.1 Определениеобъёма блока.

Исходныеданные:

формаблока — прямоугольная

формаячеек — прямоугольная

ячейкиодного типоразмера

иныхкрупногабаритныхэлементов нет

схемакомпоновкиблока; S₁=3

схемакомпоновкиячеек; С₁=5

типоразмерыблока неизвестны

сложностьэлектрическойсхемы; N_au=5000

уровеньинтеграциимикросхемы;J_c=75

исходнаясложностьэлектрическойсхемы; N_a=5250

глубинарезервирования;N^k=1

Результаты:

ориентировочныйобъём блока;V’=4,08дм³

Повеличинеориентировочногозначения V’в соответствиис ОСТ 4.ТО.010.009 (узлыи блоки РЭА намикросхемахдля бортовойаппаратуры)выбираетсятип корпусаблока, объёмкоторого Vдолжен превышатьвеличину V’.Определяетсяразмер корпусапараметрыкорпуса даныв таблице 1.

Таблица1

Тип

корпуса

Размерымм

Объём,дм³

Масса,кг

Размерыпечатных платсубблоков,мм

1,5К

194

90,5

320,5

5,6

1,4

170

120

* в одномсубблоке возможнаустановканесколькихП. П.

4.2 Определениекомпоновочныхпараметровкорпуса.

Исходныеданные:

ширинаблока; B=90,5мм

высотаблока; Н=194 мм

длинаблока; L=320,5мм

размерзоны лицевойпанели; L_k₁=30мм

размерзоны разъёмов;L_k₂=30мм

размерзоны межьячеечнойкоммутации;Q=12мм

числотипов субблоковв блоке; K=1

Результаты:

B_св=90,5мм

Н_св=194мм

L_св=290,5мм

V_св=4,31мм

4.3 Типоразмерыячейки печатнойплаты.

4.3.1 Определениеразмеров монтажнойзоны ПП.

Исходныеданные:

длинабазовой стороны;L_н=170мм

длинанебазовойстороны; B_н=120мм

размеркраевого поля(нижняя зонакрепления ПП)X₁=5мм

размеркраевого поля(верхняя зонакрепления ПП)X₂=5мм

зонавыходных контактови креплениясоединителяк ПП; Y₁=10мм

зонаконтрольныхконтактов икрепленияпередней панелик ПП; Y₂=10мм

Результаты:

L₁=140мм

L₂=190мм

4.3.2 ОпределениеколичестваЭРЭ на печатнойПП.

Исходныеданные:

количестворазнотипныхэлементов=1

количествоэлементов=12

ширинапосадочногоместа ЭРЭ; B₀=19,5мм

длинапосадочногоместа ЭРЭ; L₀=29,5мм

шагустановки ЭРЭвдоль небазовойстороны ППB_сх=30мм

шагустановки ЭРЭвдоль базовойстороны ППL_сх=40мм

Результаты:

количествогоризонтальныхрядов ЭРЭ; N_y=4

количествогоризонтальныхрядов ЭРЭ; N_x=3

свободнаяплощадь на ПП;S_св=1600мм²

4.4 Компоновкаячеек.

4.4.1 Определениеориентировочнойтолщины ячейки.

Исходныеданные:

толщинаячейки определяетсявысотой элементов

толщинаПП; h₀=1,5мм

высотаэлемента конструкциис одной стороны;h₁=5мм

высотаэлемента конструкциис другой стороны;h₂=5мм

Результаты

H=8мм

4.4.2 Определениемассы ячейки.

Исходныеданные:

массаПП; m₁=45г

массаЭРЭ; m₂=80г

массаразъема иликолодки; m₃=20г

Результаты:

m=145г

4.5 Компоновкаблока МЭА.

Исходныеданные:

межячеечноерасстояниеH_m=5мм

числоячеек данноготипа z_x=3

массаконструкцииблока m_m=12г

Результаты:

неиспользованнаячасть объёмаблока книжнойконструкцииV_св=3,6дм³

M=302,0г