|
| |
|
Слаботочка Книги
Рис. 6.6. Основные конструктивно-технологические зоны ячейки в рамочном исполнении   Рис. 6.7. Основные коиструк-иивно-технологичесмие зоны ячейки при односторон-кем (о) и двустороннем (б) расположении элементов После выбора конструкции ячейки (разъемной или книжной) необходимо определить взаимосвязь между отдельными конструктивно-технологическими зонами, которые можно выделить на печатной плате ячейки. На рис. 6.6 показаны основные конструктивно-технологические зоны для одноплатной ячейки, введены следующие обозначения: S и S" - зона размещения ИС, МСБ и других ЭРЭ (монтажная зона); Si - зона установки электрического соединителя и его коммутации; S2 - зона расположения элементов крепления ячейки или элементов контроля; 5з и 54 - конструктивно-технологические зоны, предназначенные для установки ячеек в блок. Такая компоновка конструктивно-технологических зон применяется для ячеек различной конструкции при малых механических воздействиях и габаритах печатных плат. Чтобы повысить резонансную частоту ячейки в рамочном исполнении при больших типоразмерах печатных плат, можно ввести зону S5 (рис. 6.6) для расположения дополнительных элементов крепления ячейки (элементы рамки, планки и т. п.). На рис. 6.7 представлена компоновка основных конструктивно-технологических зон в поперечном сечении ячейки. Введены следующие обозначения: Яп.п - толщина печатной платы; - высота электрического соединителя; Нэ - высота элементов (ИС, МСБ и других ЭРЭ); Я„ - высота пайки элементов или высота механических элементов (рамки, крепеж, плапки и т. п.); Я,, - высота элемента крепления «ли элемента контроля ячейки; h„ - шаг установки ячейки в блоке; H„ - высота ячейки при Як<Яс; Яя+ДЯк - высота ячейки при Як>Яс; Яятах - наибольшее значение высоты ячейки с учетом допусков ДЯк. Следует отметить, что в процессе проектирования ячеек возникает задача рационального выбора конструкции ячейки при различных вариантах компоновки конструктивно-технологических зон для получения минимальной высоты ячейки. Однако в большинстве случаев не предъявляется особо жестких требований к объему, и решение данной задачу начинают с выбора типа печатных плат (двусторонних или многослойных), что порой является наиболее важным в процессе проектирования и производства аппаратуры. Соответственно выбранный метод изготовления печатных плат характеризует вариант установки элементов - односторонний и двусторонний. Односторонняя установка элементов также определяется элементной базой, т. е. конструкцией корпуса с планарными или штырьковыми выводами. Очевидно, что при применении ИС или МСБ в корпусах со штырьковыми выводами можно устанавливать их только с одной стороны. В свою очередь, ИС и МСБ в корпусах с планарными выводами можно помещать как с одной, так и с двух сторон печатной платы ячейки. Описанные варианты компоновки конструктивно-технологических зон ячеек относятся как к разъемным, так и к книжным конструкциям. Однако при проектировании ячеек необходимо точно определить отношение любых дополнительных конструктивных элементов к соответствующей зоне. 6.2. ВЫБОР ТИПОРАЗМЕРОВ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ БАЗОВЫХ НЕСУЩИХ КОНСТРУКЦИЙ ПЕРВОГО УРОВНЯ Важным этапом в проектировании модулей первого уровня является выбор их типоразмеров. Известно, что он прежде всего определяется тактико-техническими требованиями на аппаратуру, которые задают основные условия эксплуатации и габариты изделия. Однако, в свою очередь, выбор метода изготовления печатных плат и технологическое оборудование их производства накладывают свои ограничения на типоразмеры печатных плат, что в конечном итоге ставит перед разработчиком очень сложную задачу. Поэтому для упрощения этой задачи разработана и широко применяется нормативно-техническая документация, регламентирующая типоразмеры печатных плат, например ГОСТ 10317-79 и ОСТ 4ГО-410.224-84. Кроме того, использование ее способствует унификации типоразмеров печатных плат и конструкций ячеек. Для межвидовой унификации модулей для различных видов аппаратуры широко используют типоразмеры печатных плат, представленные в ОСТ 4Г0.410.224-84. Выбор необходимого ти- поразмера печатных плат ячеек должен определяться в первую очередь видом аппаратуры, вариантом конструкции ячейки с учетом конструкции блока и обеспечения условий эксплуатации. Анализируя типоразмеры печатных плат, следует отметить, что размеры 1170X200 и 360X200 мм для трехуровневой компоновки - «ячейка - блок - шкаф», а также 170X280 мм для двухуровневой - «ячейка - шкаф» наиболее широко применяются во всех видах аппаратуры. Поэтому при модульном построении аппаратуры и при условии, что модулем является функционально и конструктивно законченная ячейка широкого применения, необходимо использовать только эти типоразмеры печатных плат. 6.3. ПРАВИЛА УСТАНОВКИ КОРПУСНЫХ МИКРОСХЕМ И МИКРОСБОРОК НА ПЕЧАТНЫЕ ПЛАТЫ Под компоновкой ИС и МСБ следует понимать их взаимную ориентацию в рабочей зоне S печатной платы ячейки. Как уже отмечалось, компоновка ИС и МСБ может осуществляться как с одной стороны печатной платы, так и с двух. Важную роль при компоновке ИС и МСБ на печатной плате ячейки играет способ установки (ОСТ 4010.030-81), который должен обеспечивать: надежное механическое крепление и электрическое соединение выводов с контактными площадками печатной платы ячейки; возможность автоматизации и механизации сборки ячейки; возможность обеспечения демонтажа ИС и МСБ в процессе изготовления и настройки ячейки. В зависимости от конструктивного исполнения корпуса ИС или МСБ они могут устанавливаться на печатные платы ячейки с формовкой выводов по ОСТ 4010.030-81. Формовка выводов производится для увеличения расстояния между выводами, фиксации расстояния от корпуса до печатной платы, совмещения выводов с узлами координатной сетки печатной платы и обеспечения плотного прилегания плоского вывода к контактным площадкам при его электрическом присоединении. Поэтому необходимость введения дополнительных креплений может повлиять на установочную высоту элементов и соответственно на выбор варианта их компоновки. Таким же образом увеличение установочных размеров элементов и в конечном итоге увеличение высоты ячейки Яя может происходить при введении в конструкцию теплоотводящих шин. Микросхемы и МСБ в однотипных конструкциях на печатных платах ячейки, как правило, располагаются рядами. При наличии нескольких типов корпусов их желательно компоновать группами, включающими в себя только один тип корпуса. Это позволяет применять механизированные и автоматизированные методы сборки ячеек. Установка и крепление ИС и МСБ должны обеспечивать свободный доступ к любой из них и возможность замены. Шаг установки кратен основному шагу координатной сетки печатных плат. 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 [46] 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 |
|||||||||||||||||