4.1. Конструирование модулей 1 уровня
Модуль 1-ого уровня иерархии - ячейка, основой которой является печатная плата ПП. Рассмотрим общие правила конструирования.
Печатная плата имеет размеры B-ширина, H-высота.
До 100 мм размеры В и Н различны, но кратны 2,5 мм: до 350 мм - кратны 5,0 мм: свыше 350 мм - кратны 10 мм. Максимальный размер должен быть не более 470 мм в любом направлении для плат 1 класса. Соотношение сторон должно быть не более 1:3.
Стандарт МЭК устанавливает международный стандарт DIN 41494 - Европлата, в котором размеры
В, мм 100 160 220
Н, мм 100; 144,5 100; 144,5 100; 144,5
188,9; 233,4 188,9; 233,4 188,9
Исходный размер 100x100 мм. Высота 100 мм соответствует высоте передней панели блока 132,55 мм, при этом 132,55 - 100 = 32,55 мм предназначено для размещения направляющих и средств крепления ПП в корпусе. Шаг наращивания Н ограничивается шагом по МЭК 44,45 мм. Ширина В имеет шаг наращивания 60 мм. Предпочтительны размеры 100х160 мм (тип С) и 233,4х160 мм (типF). Они получили наибольшее распространение.
Типоразмеры фирмы "DEC" разделены на 3 группы: в первых двух постоянна высота 127 и 254 мм, в третьей группе постоянна ширина 215 мм. Соответственно в группе меняется В или Н.
Размеры ПП выбирают, исходя из плотности компоновки, которая зависит от размеров и количества микросхем и вида связей. ПП имеет односторонний или двусторонний печатный монтаж, на поле крепят все детали - микросхемы, разъёмы, ручки, ключ, контрольные гнёзда и т.д.
Всё поле ПП делится на два - основное и дополнительное. Основное поле служит для монтажа микросхем; дополнительное поле предназначено для установки остальных конструктивных элементов (рис. 4.1).
Основной метод геометрической компоновки - плоскостной многорядный.
Элементы устанавливаются с одной или двух сторон ПП. Внутренние связи выполняются печатным монтажом, но допускается и навесной монтаж.
Дополнительное поле делят условно на подучастки А,Б,В1,В2,где поле А предназначено для размещения разъёма; la определяется посадочным местом разъёма.Если разъём ГРПМ3, la=15мм; ГРПМ1=20мм (61 контакт).
Б lБ
В2 В1
lВ ty lВ
tx
LY
А lA
LX
Рис. 4.1. Печатная плата
Поле Б предназначено для размещения контрольных гнёзд, ручек, съёмников и т.д. Размер lб определяется типом и числом размещаемых элементов, но не должен превышать 10 мм.
Поля В1, В2 используются для размещения маркировки ячейки, штампов ОТК и заказчика, вспомогательных надписей. Размер не менее 2,5 мм, но не более 10мм.
Основной участок делят на зоны, координаты задают числами и буквами алфавита, т. е. положение элемента строго координировано.
Размеры определяются шагом расположения микросхем по обеим координатам (tx и ty).Шаг переменный, но кратен 2,5 мм.
Максимальное число микросхем, которое можно установить на ПП размерами Lx, Ly, определяется как
Шаг установки микросхем зависит от размеров корпусов, температурного режима, топологии ПП. В справочной литературе приведены габаритные и присоединительные размеры микросхем, ЭРЭ.
Контрольные гнезда необходимы для контроля работоспособности ячейки во включенном состоянии. Различают печатные, гнездовые, штыревые гнезда. Наиболее простые - печатные, представляющие собой металлизированные отверстия.
Ручки нужны для извлечения ячеек из панели, блока. Применяются при небольшом числе контактных пар, где усилие невелико.
Часто используются рычажные съёмники.
В конструкции ячейки обязательно предусмотрен ключ для предохранения от неправильной ориентации в рабочем гнезде типовой конструкции следующего уровня.
В качестве ключа используется несимметричность разъёма; штыри-ловители, установленные на плате, несимметричность установки разъёма на плате.
Разъём необходим для осуществления разъёмных соединений. Выполняется в виде вилки или розетки контактного усилителя. Для установки используется поле ПП с печатными ламелями. Количество печатных ламелей определяется числом контактов розетки.