МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССКИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО   ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
КАФЕДРА № 60


ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ

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 герметично опаиваются.

16,25

17,25

1,25

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