Регистратор колебаний поверхности земли (стр. 2 из 2)
с – технологический коэффициент погрешности производства, мм.
диаметр контактной площадки для КР140УД1208
dкп = 0,85 + 1,1 + 0,1 =2,05 мм
диаметр контактной площадки для К561ЛЕ5
dкп = 0,9 + 1,1 + 0,1 = 2,1 мм
диаметр контактной площадки для К176ИЕ1
dкп = 0,5 +1,1 + 0,1 = 1,7 мм
диаметр контактной площадки для К561ИЕ16
dкп = 0,85+ 1,1 + 0,1 = 2,05 мм
диаметр контактной площадки для КС106А
dкп = 0,85 + 1,1 +0,1 = 2,05 мм
диаметр контактной площадки для МЛТ (0,125)
dкп = 0,85 + 1,1 +0,1 = 2,05 мм
диаметр контактной площадки для K50 – 16
dкп = 1,05 + 1,1 +0,1 = 2,25 мм
Площадь печатной платы рассчитывается по формуле
S = Sобщ * К + Sвсп.з ,
где Sобщ – общая площадь установленных на плате элементов, мм;
К – коэффициент площади размещения элементов;
Sвсп.з – площадь вспомогательных зон.
В соответствии с расчетным разделом площадь платы принимаем равной
Sп.п. = 1758 * 2 + 6 = 3522 мм2.
В соответствии с ГОСТ 1037 – 79 выбираем линейный размер 85 × 62.
4.2 Расчет надежности
Расчет надежности выполняется на этапе технического проекта, когда основные схемотехнические и конструктивные проблемы решены, но имеется возможность изменить режим работы элементов. Расчеты выполняются для периода нормальной эксплуатации, когда интенсивность отказов постоянна и отказы являются случайными и независимыми.
Порядок расчета надежности:
- элементы системы разбить на группы с одинаковыми интенсивностями отказов;
- посчитать число элементов в каждой группе;
- выписать из справочника значение l0i;
- определить коэффициенты режимов в зависимости от коэффициентов нагрузки и температуры;
- рассчитать значение lЭi с учетом коэффициентов;
- рассчитать значение lЭi • Ni;
- рассчитать интенсивность отказов всей системы lС;
- рассчитать среднюю наработку до первого отказа tcp;
- рассчитать вероятность безотказной работы P(t);
- построить график вероятности безотказной работы. Расчет интенсивности отказа каждой группы ЭРЭ производим по формуле
lЭ=l0*Кэ*Кр
где l0 - интенсивность отказов группы ЭРЭ без учета коэффициентов; Кэ — коэффициент эксплуатации; Кр - коэффициент режима.
Расчет интенсивности отказа каждой группы ИМС производим по формуле:
lЭ=l0*Кэ*Ксл
где l0 - интенсивность отказов группы ИМС без учета коэффициентов;
Кэ - коэффициент эксплуатации;
Ксл- коэффициент режима. Расчет интенсивности отказов всей системы производим по формуле:
где lэi- интенсивность отказов группы с учетом коэффициентов;
Ni – количество элементов в группе. Расчет средней наработки до первого отказа проводим по формуле:
tcp= l / l*c.
Таблица 1. Расчет надежности.
| № гр. | Обозначение элементов | Наименованиеэлементов | Кол. Ni | l0*1061/ч | Режимы работы | lэ 1061/ч | lэiNi1061/ч | ||||
| t°C | Кн | Кэ | Кр | Ксл | |||||||
| 1 | DA1 | КР140УД1208 | 1 | 0,4 | 30 | 0,3 | 2,3 | - | 1,5 | 0,92 | 0,92 |
| 2 | DD1- DD3 | К561ЛЕ5 | 3 | 0,5 | 30 | 0,3 | 2,3 | - | 1,5 | 1,15 | 3,45 |
| 3 | DD4 | К176ИЕ1 | 1 | 0,5 | 30 | 0,3 | 2,3 | - | 1,5 | 1,15 | 1,15 |
| 4 | DD5 | К561ИЕ16 | 1 | 0,5 | 30 | 0,3 | 2,3 | - | 1,5 | 1,15 | 1,15 |
| 5 | VD1 | КС106А | 1 | 2 | 30 | 0,3 | 2,3 | 0,25 | - | 1,15 | 1,15 |
| 6 | R1…R16 | МЛТ | 16 | 0,06 | 30 | 0,3 | 2,3 | 0,35 | - | 0,048 | 0,7728 |
| 7 | С1…С6 | К50-16 | 6 | 0,5 | 30 | 0,3 | 2,3 | 0,6 | - | 0,69 | 4,14 |
| Пайка | - | 126 | 0,01 | 30 | 0,3 | 2,3 | - | - | 0,01 | 1,26 | |
К = 13 – интенсивность отказов 1,26
lс = 13*10-6 1/ч
Тс = 1/lс = 1/(13/10-6)= 76923
Таблица 2. Расчет P(t)
| t | 0 | 7432 | 14665 | 28776 | 40350 | 60155 | 76923 |
| P(t) | 1 | 0,913 | 0,833 | 0,6948 | 0,594 | 0,4584 | 0,368 |
График вероятности безотказной работы.
5. Технологический раздел
5.1 Технология поверхностного монтажа
Развитием монтажно-сборочных работ на ПП является переход от монтажа компонентов с выводами в отверстия к поверхностному монтажу безвыводных компонентов в микрокорпусах или компонентов с планарными выводами. Его преимущества по сравнению с традиционным методом сводятся к следующим:
- снижение затрат на изготовление ПП из-за устранения операций сверления монтажных отверстий, их очистки, металлизации и контроля;
- исключение таких подготовительных операций при сборке, как выпрямление, формовка выводов;
- повышение надежности межсоединений;
Внедрение поверхностного монтажа связано с переводом всей элементной базы на новый вид исполнения, повышением требований к ПП, разработкой новых ТП и созданием необходимого количества производительного оборудования.
Групповые методы сборки и монтажа (пайка погружением).
Групповые методы сборки и монтажа разрабатываются для определенной совокупности сборочных единиц, имеющих одинаковые условия сборки, число точек крепления и характеризующихся общностью применяемых средств механизации и автоматизации. Разработка группового ТП в основном сводится к проектированию групповой техологической оснастки, созданию наладок для каждого изделия, входящего в классификационную группу, и установлению оптимальной последовательности запуска партий на сборку.
Групповые методы сборки и монтажа наиболее эффективны в условиях мелкосерийного и единичного производства. Они позволяют сократить число разрабатываемых процессов, внедрить высокопроизводительную автоматизированную технологическую оснастку и оборудование, сконцентрировать технологически однородные работы и применить групповые проточные многопредметные линии сборки.
Пайкой называется процесс соединения металлов твердом состоянии путем введения в зазор расплавленного припоя, взаимодействующего с основным металлом и образующего жидкую металлическую прослойку, кристаллизация которой приводит к образованию паяного шва. Паяные электрические соединения широко применяют при монтаже электронной аппаратуры из-за низкого и стабильного электрического сопротивления, универсальности, простоты автоматизации, контроля и ремонта. Однако этому методу присущи и существенные недостатки: высокая стоимость используемых цветных металлов и флюсов, длительное воздействие высоких температур, коррозийная активность остатков флюсов, выделение вредных веществ. Одним из распространенных методов групповой пайки является пайка погружением. При использовании этого вида пайки элементы на 2…4 секунды погружаются в расплавленный припой на глубину 0,4…0,6 ее толщины, что приводит к капиллярному течению припоя и заполнению им монтажных отверстий. Одновременное воздействие температуры на всю поверхность платы приводит к ее перегреву и термоудару. Это вызывает повышенное коробление ПП, что ограничивает их максимальный размер 150 мм с соотношением сторон 1 : 2. чтобы ограничить зону действия припоя на плату с монтажной стороны наносят специальную защитную маску, в которой предусмотрена отверстия под контактные площадки. С этой же целью температуру пайки выбирают более низкой, что также уменьшает потери припоя в процессе окисления. Продукты окисления скапливаются на поверхности, и перед каждой пайкой их удаляют металлическим скребком.
Наиболее совершенным способом реализации пайки погружением является пайка протягиванием, при которой ПП укладывается в держатель под углом около 5°, погружается в ванну и протягивается по зеркалу припоя. Впереди держателя имеется закрепленный скребок, который очищает поверхность зеркала. Создаются благоприятные условия для удаления флюса и излишков припоя. Время пайки протягиванием увеличивается до 10 секунд.
Высокое качество пайки обеспечивает способ погружения платы в заполненную сеткой ванну, которая превращается в капиллярный питатель. При соприкосновении платы с сеткой припой выдавливается через ее ячейки и под давлением капиллярного эффекта заходит в зазор между выводами и металлизированными отверстиями. При обратном движении ванны избыток припоя затягивается капиллярами сеточного набора, что предотвращает образование сосулек. Различие в длине выводов не сказывается на качестве пайки из-за гибкости сетки.
Заключение
Выполнение курсового проекта было проведено без отклонения от задания. Составлено описание схемы электрической принципиальной. Были приведены конструктивные особенности типовых элементов, сформулированы требования к проектированию печатной платы и рассчитаны площадь и габаритные размеры сторон печатной платы.
В расчетном разделе проделан расчет электрических и конструктивных параметров элементов печатной платы. Значение электрических параметров соответствуют ГОСТ 23751-86. Так же был произведен расчет технологичности и надёжности конструкции.
В курсовом проекте был разработан чертеж печатной платы, сборочный чертеж, составлена спецификация и разработана схема электрическая принципиальная.
Литература
1) ГОСТ 2.105-95. Общие требования к текстовым документам.
2) ГОСТ 10317-79. Платы печатные. Основные размеры.
3) ГОСТ 3.1104-81. Общие требования к технологическим документам.
4) ГОСТ 23751-86. Платы печатные. Основные параметры конструкции.
5) ГОСТ 2.417-91. Платы печатные. Правила выполнения чертежей.
6) Полупроводниковые приборы: Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы. Справочник / А. В. Баюков, А. Б. Гитцевич, А. А. Зайцев и др.; Под общ. ред. Н. Н. Горюнова. – М.: Энэргоатомиздат, 1985г.
7) Резисторы: Справочник / В. В. Дубровский, Д. Н. Иванов, Н. Я. Пратусевич и др.; Под ред. В. И. Четверткова и В. М. Терехова. – М.: Радио и связь, 1991г.
8) А. П. Ненашев Конструирование радио электрических средств: Учеб. для радиотехнич. спец. вузов. – М. :В ысшая школа, 1990г
9) Янишн А.А. Теоретические основы конструирования, технологии и надежности. ЭВА Учебное пособие для Вузов М,: Радио и связь 1983 г.