- •Содержание
- •Введение
- •1. Пайка и ее основные понятия
- •1.1. Материалы для пайки
- •1.2. Сравнение пайки и сварки
- •1.3. Методы пайки печатных плат
- •1.3.1. Методы контактирования компонентов со штыревыми выводами.
- •Достоинство: обеспечивается высокое качество пайки за счет отсутствия окислов на поверхности.
- •1.3.2 Методы контактирования компонентов с планарными выводами
- •Пайка сопротивлением
- •Электролитическое разложение также как и горение происходит по формуле:
- •2 Техническое задание на разработку конструкции и технологии изготовления блока управления ншр для пайки пп
- •2.1 Выбор и обоснование функциональной и принципиальной схемы блока управления ншр для пайки пп
- •2.1.1 Описание функциональной схемы блока управления ншр для пайки пп
- •2.1.2 Описание принципиальной схемы блока управления ншр для пайки пп
- •2.2 Комплектование элементно-конструкторской базы блока управления ншр для пайки пп
- •2.2.1 Выбор микропроцессора
- •2.2.2 Обоснование применяемой элементной базы
- •2.3 Расчет характеристик конструкции печатной платы блока управления ншр для пайки пп
- •2.3.1 Расчет выходного каскада
- •2.3.2 Расчет коэффициентов конструкции функциональной ячейки ншр для пайки пп
- •2.4 Разработка конструкции блока управления ншр для пайки пп и выбор системы охлаждения
- •2.4.1 Выбор компоновочной схемы изделия и расчет массогабаритных характеристик блока управления ншр для пайки пп
- •2.4.2 Выбор системы охлаждения
- •2.4.3 Расчет теплового режима
- •2.4.4 Расчет вибропрочности
- •2.4.5. Расчет надежности
- •3 Технологическая часть
- •3.1 Выбор и обоснование технологического процесса изготовления блока управления ншр для пайки пп
- •3.2 Механическая обработка печатной платы
- •3.3 Выбор способа изготовления печатной платы
- •3.4 Сборка печатной платы
- •3.5 Общая сборка блока управления ншр для пайки пп
- •3.6 Оценка технологичности конструкции
- •3.7 Определение конструкторских показателей
- •3.8 Определение производственных показателей блока управления ншр для пайки пп
- •3.9 Разработка и анализ структурной схемы технологического процесса сборки функциональной ячейки блока управления ншр для пайки пп
- •3.10 Разработка технологического оснащения для контроля и испытаний
- •4 Экономическая часть.
- •4.1 Обоснование целесообразности разработки новой техники и определение ее технической прогрессивности.
- •4.2 Определение показателей экономического обоснования проектируемых изделий.
- •4.4. Себестоимость проектируемой техники в серийном производстве.
- •4.5. Годовые эксплуатационные расходы.
- •Отпускная цена и экономическая эффективность проектируемой техники, имеющей аналог
- •Календарное планирование и построение директивного графика.
- •5. Требования по охране труда для пользователей персональными электронно-вычислительными машинами (пэвм)
- •5.1. Анализ воздействия опасных и вредных факторов при работе оператора пэвм
- •5.2 Требования по охране труда персонала при работе на пэвм
- •5.3. Требования, предъявляемые к оборудованию, оргтехнике, помещению, для работы оператора
- •5.4. Условия труда оператора, которые обязан обеспечить работодатель
- •5.5 Режим труда и отдыха оператора
- •5.6 Средства индивидуальной и коллективной защиты операторов
- •5.7 Расчет системы вентиляции производственных помещений при технологическом процессе пайки.
- •5.8 Расчет освещения цеха сборки изделия
- •Заключение
- •Список использованной литературы
- •Приложения
2.2.2 Обоснование применяемой элементной базы
Данные массогабаритных характеристик и условий эксплуатации применяемой элементной базы приведены в таблице 2.6.
Таблица 2.6 – Характеристики применяемой элементной базы
Наименование элементов
|
Кол-во ЭРЭ N |
Размеры Lx*Ly*Lz, мм |
Масса mi , г |
Диапазон рабочих температур ,0С |
Линейные ускорения, g |
Ударные перегрузки, g |
Диапазон вибрационных воздействий, Гц |
Вибро- перегрузка, g |
Микросхемы |
||||||||
SN74LS145 |
1 |
19,45х6,6х7,3 |
2 |
0...+70 |
35 |
100 |
1...1000 |
20 |
SN74LS75 |
3 |
19,45х6,6х7,3 |
2 |
-40...+85 |
35 |
100 |
1...1000 |
20 |
MAX865 |
1 |
19,45х6,6х1,1 |
2 |
0...+70 |
35 |
100 |
1...1000 |
20 |
КР140УД17 |
1 |
19,45х6,6х7,3 |
2 |
0...+70 |
35 |
100 |
1...1000 |
20 |
LM358N |
2 |
19,45х6,6х7,3 |
2 |
0...+70 |
35 |
100 |
1...1000 |
20 |
КР1006ВИ1 |
1 |
19,45х6,6х7,3 |
2 |
0...+70 |
35 |
100 |
1...1000 |
20 |
PIC32MX795F512H-80I/PT |
1 |
12х12х2 |
2 |
-40...+85 |
35 |
100 |
1...1000 |
20 |
Преобразователь напряжения |
||||||||
IRU1010-33CY
|
1 |
7,3х6,7х1,7 |
1,5 |
0…+150 |
35 |
100 |
1...1000 |
20 |
Резисторы |
||||||||
RC2512JR-07130RL 130Ом |
3 |
6,4х3,2х2 |
0,5 |
-55…+125 |
50 |
100 |
1...1000 |
20 |
RC2512JK-07680RL 680Ом |
12 |
6,4х3,2х2 |
0,5 |
-55…+125 |
50 |
100 |
1...1000 |
20 |
RC2512JK-07200RL 200Ом |
10 |
6,4х3,2х2 |
0,5 |
-55…+125 |
50 |
100 |
1...1000 |
20 |
RC2512JK-07220RL 220Ом |
10 |
6,4х3,2х2 |
0,5 |
-55…+125 |
50 |
100 |
1...1000 |
20 |
RC2512JK-0710KL 10кОм |
3 |
6,4х3,2х2 |
0,5 |
-55…+125 |
50 |
100 |
1...1000 |
20 |
Конденсаторы |
||||||||
GRM216R71H332K 3300пФ |
6 |
2х1,25х1 |
0,2 |
-55…+125 |
50 |
100 |
1...1000 |
20 |
GRM21BR71H104K 0,1 мкФ |
3 |
2х1,25х1 |
0,2 |
-55…+125 |
50 |
100 |
1...1000 |
20 |
GRM2165C1H200J 20пФ |
2 |
2х1,25х1 |
0,2 |
-55…+125 |
50 |
100 |
1...1000 |
20 |
Транзисторы |
||||||||
MJE3055T TO220 |
12 |
20х10х4,5 |
1,7 |
-55...+125 |
50 |
150 |
1...1000 |
35 |
KT361 |
1 |
20х10х4,5 |
1,7 |
-55...+125 |
50 |
150 |
1...1000 |
35 |
Диоды |
||||||||
1.5SMC33A |
12 |
8,1х6,2х2,6 |
0,2 |
-55...+150 |
50 |
100 |
1...1000 |
20 |
1N4148 |
1 |
8,1х6,2х2,6 |
0,2 |
-65...+150 |
50 |
100 |
1...1000 |
20 |
Разъемы |
||||||||
Клеммник 300-021-12 |
1 |
10х9х12,6 |
20 |
-30...+120 |
200 |
250 |
5...5000 |
50 |
Клеммник EК381V-05P |
5 |
25х7,4х8,5 |
40 |
-40...+105 |
200 |
250 |
5...5000 |
50 |
CWF-4 вилка на плату 2.50мм |
2 |
6,5х5,7х7,7 |
10 |
-30…+90 |
200 |
250 |
5...5000 |
50 |
DPBS-9F-S гнездо на плату 9pin |
1 |
30,8х15х12,5 |
20 |
-60...+100 |
200 |
250 |
5...5000 |
50 |
DPBS-25F гнездо на плату 25pin |
1 |
53х15х12,5 |
35 |
-60...+100 |
200 |
250 |
5...5000 |
50 |
TH-4M вилка прямая на плату |
1 |
25,4х8,7х13 |
15 |
-60...+100 |
200 |
250 |
5...5000 |
50 |
PBS-5 гнездо на плату 2.54мм 1х5 |
1 |
13,2х2,5х8,1 |
10 |
-55...+140 |
200 |
250 |
5...5000 |
50 |
Светодиоды |
||||||||
АЛ307БМ |
1 |
12,3х4,5х3,5 |
2 |
-60…+70 |
50 |
100 |
1...1000 |
20 |
АЛ307ГМ |
1 |
12,3х4,5х3,5 |
2 |
-60…+70 |
50 |
100 |
1...1000 |
20 |
Тиристор |
||||||||
BT138-600 |
1 |
8,1х6,2х2,6 |
2 |
-40...+125 |
50 |
100 |
1...1000 |
20 |
Оптрон |
||||||||
MOC3063 |
1 |
12,1х10,2х2,6 |
2 |
-40...+85 |
50 |
100 |
1...1000 |
20 |
В соответствии с техническим заданием, изделие должно нормально работать в диапазоне температур от 0 до +70 0С, при вибрациях в диапазоне частот от 4Гц до 80Гц. Из таблицы 2.6 можно сделать следующие выводы:
ЭРЭ и ИС совместимы конструктивно, электрически, и по условиям эксплуатации;
элементная база соответствует условиям эксплуатации, указанным в ТЗ;
элементная база совместима по технологии изготовления.
Таким образом видно, что все элементы соответствуют требованиям технического задания.
Произведем расчет площади, объема и массы радиоэлементов. Расчет производится по формулам:
Площадь одного радиоэлемента
SЭРЭ i = Lx*Ly, (2.1)
где Lx, Ly - линейные размеры посадочного места радиоэлемента, мм.
Площадь радиоэлементов i-того вида
S i = SЭРЭ i * ni , (2.2)
где n-количество радиоэлементов i-того вида.
Суммарная площадь радиоэлементов
N
S∑ = ∑ S i , (2.3)
i=1
где N – количество видов радиоэлементов.
Объем i-того радиоэлемента
VЭРЭ i = Lx*Ly*Lz, (2.4)
Объем радиоэлементов i-того вида
V i = VЭРЭ i * ni , (2.5)
Суммарный объем радиоэлементов
N
V∑ = ∑ V i , (2.6)
i=1
Масса радиоэлементов i-того вида
mЭРЭ i = mi * ni , (2.7)
где mi - масса радиоэлемента i-того вида, г.
Суммарная масса радиоэлементов
N
m∑ = ∑ mЭРЭ i , (2.8)
i=1
Общее число радиоэлементов
N
NЭЛ = ∑ NЭЛ ∑ , (2.9)
i=1
где NЭЛ i – число радиоэлементов, для ИС это число интегральных элементов.
Результаты вычислений сведены в таблицу 2.7.
Таблица 2.7 - Расчет площади, объема и массы радиоэлементов
Наименование элементов
|
Кол-во ЭРЭ N |
Размеры Lx*Ly*Lz, мм |
Масса mi , г |
Суммарная масса элементов m |
S i , мм2 |
S , мм2 |
V i , мм3 |
V , мм3 |
Микросхемы |
||||||||
SN74LS145 |
1 |
19,45х6,6х7,3 |
2 |
2 |
26,05 |
26,05 |
190,1 |
190,1 |
SN74LS75 |
3 |
19,45х6,6х7,3 |
2 |
6 |
26,05 |
156,3 |
190,1 |
1140,6 |
MAX865 |
1 |
19,45х6,6х7,3 |
2 |
2 |
26,05 |
26,05 |
190,1 |
190,1 |
КР140УД17 |
1 |
19,45х6,6х7,3 |
2 |
2 |
26,05 |
26,05 |
190,1 |
190,1 |
LM358N |
2 |
19,45х6,6х7,3 |
4 |
4 |
26,05 |
52,10 |
190,1 |
3800,1 |
КР1006ВИ1 |
1 |
19,45х6,6х7,3 |
2 |
2 |
26,05 |
26,05 |
190,1 |
190,1 |
PIC32MX795F512H-80I/PT |
1 |
12х12х2 |
2 |
2 |
144 |
144 |
288 |
288 |
Преобразователь напряжения |
||||||||
IRU1010-33CY |
1 |
7,3х6,7х1,7 |
1,5 |
1,5 |
48,91 |
48,91 |
83,14 |
83,14 |
Резисторы |
||||||||
RC2512JR-07130RL 130Ом
|
3 |
6,4х3,2х2 |
0,5 |
1,5 |
20,48 |
30,77 |
40,96 |
61,44 |
RC2512JK-07680RL 680Ом |
12 |
6,4х3,2х2 |
0,5 |
6 |
20,48 |
122,88 |
40,96 |
245,81 |
RC2512JK-07200RL 200Ом |
10 |
6,4х3,2х2 |
0,5 |
5 |
20,48 |
102,4 |
40,96 |
204,8 |
RC2512JK-07220RL 220Ом |
10 |
6,4х3,2х2 |
0,5 |
5 |
20,48 |
102,4 |
40,96 |
204,8 |
RC2512JK-0710KL 10кОм |
3 |
6,4х3,2х2 |
0,5 |
1,5 |
20,48 |
30,77 |
40,96 |
61,44 |
Конденсаторы |
||||||||
GRM216R71H332K 3300пФ |
6 |
2х1,25х1 |
0,2 |
1,2 |
2,5 |
15 |
2,5 |
15 |
GRM21BR71H104K 0,1 мкФ |
3 |
2х1,25х1 |
0,2 |
0,6 |
2,5 |
7,5 |
2,5 |
7,5 |
GRM2165C1H200J 20пФ |
2 |
2х1,25х1 |
0,2 |
0,4 |
2,5 |
5 |
2,5 |
5 |
Транзисторы |
||||||||
MJE3055T TO220 |
12 |
20х10х4,5 |
1,7 |
20,4 |
200 |
4040 |
900 |
18360 |
KT361 |
1 |
20х10х4,5 |
1,7 |
1,7 |
200 |
200 |
900 |
900 |
Диоды |
||||||||
1.5SMC33A |
12 |
8,1х6,2х2,6 |
0,2 |
4 |
50,22 |
1004,4 |
130,5 |
2611,4 |
1N4148 |
1 |
8,1х6,2х2,6 |
0,2 |
0,2 |
50,22 |
50,22 |
130,5 |
130,5 |
Разъемы |
||||||||
Клеммник 300-021-12 |
1 |
10х9х12,6 |
20 |
20 |
90 |
90 |
1134 |
1134 |
Клеммник EК381V-05P |
5 |
25х7,4х8,5 |
40 |
200 |
185 |
925 |
1572,5 |
7862,5 |
CWF-4 вилка на плату 2.50мм |
2 |
6,5х5,7х7,7 |
10 |
20 |
37,05 |
74,1 |
285,2 |
570,57 |
DPBS-9F-S гнездо на плату 9pin |
1 |
30,8х15х12,5 |
20 |
20 |
462 |
462 |
5775 |
5775 |
DPBS-25F гнездо на плату 25pin |
1 |
53х15х12,5 |
35 |
35 |
795 |
795 |
9937,5 |
9937,5 |
TH-4M вилка прямая на плату |
1 |
25,4х8,7х13 |
15 |
15 |
220,9 |
220,9 |
2872,7 |
2872,7 |
PBS-5 гнездо на плату 2.54мм 1х5 |
1 |
13,2х2,5х8,1 |
10 |
10 |
33 |
33 |
267,3 |
267,3 |
Светодиоды |
||||||||
АЛ307БМ |
1 |
12,3х4,5х3,5 |
2 |
2 |
194 |
194 |
650,2 |
650,2 |
АЛ307ГМ |
1 |
12,3х4,5х3,5 |
2 |
2 |
194 |
194 |
650,2 |
650,2 |
Тиристор |
||||||||
BT138-600 |
1 |
8,1х6,2х2,6 |
0,2 |
0,2 |
50,22 |
50,22 |
130,5 |
130,5 |
Оптрон |
||||||||
MOC3063 |
1 |
12,1х10,2х2,6 |
2 |
2 |
354 |
354 |
953,6 |
953,6 |
Всего |
105 |
|
|
414,7 |
|
9628,52 |
|
56697 |
Лучшим является вариант расположения элементов на одной плате. Размеры функциональной ячейки получаются больше, но при этом уменьшается масса и объем конструкции.