4.1. Конструирование элементов 1 и 2 уровня иерархии

Типовой элемент замены (ТЭЗ) — конструктивно законченный элемент машины, служащий для электрического объединения ИС и радиокомпонентов, самостоятельный по технологии из­готовления и взаимозаменяемый без подгонки и дополнитель­ной настройки с однотипными ТЭЗ машины. Конструктивная законченность и идентичность технологии изготовления вне зависимости от функционального состава и назначения того или иного типа ТЭЗ одной машины предопределяют общие для этих ТЭЗ конструктивные особенности и общие правила их конструирования.

К ТЭЗ стационарных ЭВМ относят ячейку и модуль — элементы первого уровня конструктивной иерархии. Рассмотрим общие правила их кон­струирования.

В качестве ТЭЗ в рассматриваемом варианте конст­руктивной иерархии используются ячейки - прямоугольные печатные платы с разъемом (печатным или штыревым) и руч­кой, объединяющие до нескольких десятков микросхем. Недостаток конструкций, применяющих в качестве ТЭЗ ячейки с постоянными габаритными размерами, - наличие неиспользованного объема, так как не все типы ячеек оказы­ваются насыщенными микросхемами. Этого недостатка лишены конструкции, где в качестве ТЭЗ берется модуль - структурная единица уровня I, унифицированная по конструктивным раз­мерам (геометрическим и присоединительным) и имеющая два размера (высоту и ширину) постоянными, а третий размер - изменяющийся от одного типа модуля к другому.

Модуль представляет собой прямоугольную печатную плату, на которой с одной или с обеих сторон в 2-3 ряда рас­полагаются микросхемы. Закрепление модуля на субблоке осуществляют с помощью штырей, перпендикулярных плос­кости платы модуля и монтируемых или на самом модуле, как показано на рисунке, или на базовой плате субблока. Как правило, контактные штыри (или отверстия под них) на модуле располагаются вдоль длинных его сторон. Длина различных типов модулей кратна шагу размещения корпусов микросхем на печатной плате.

Размеры печатных плат

Основные размеры (ПП — высота Н и ширина В — выбираются из печатных плат зоны размеров, приведенной на рис. 2.2. Количество возможных значений размеров Н и В и сочетаний их очень велико. До 100 мм можно применять любые размеры, кратные 2,5 мм, до 350 мм — кратные 5 мм и свыше 350 мм — кратные 10 мм.

Рис.2.2. Зоны параметров печатных плат

Однако наиболь­ший размер должен быть не бо­лее 470 мм в любом направлении. Кроме того, устанавливается ограни­чение на отношение сторон, оно должно быть не более 1:4.

Поле печатной платы можно разделить на два участка: основной — для монтажа микросхем, вспомогательный — для монтажа остальных конструктивных элементов. Вспомогательный участок, располагающийся по краям вдоль контура платы, в свою очередь делят на подучастки:а, б, в1 ив2 (рис. 2.3.).

Рис.2.3. Схема разбиения поля ячейки на участки и зоны

Основной участок делится на зоны с помощью координатной сетки. Каждая зона предназначена для расположения одной микросхемы.Шаг координатной сетки по умолчанию устанавливается 2,5 мм. Поэтому шаг установки микросхем кратен 2,5 мм, и в масштабе 2:1 расстояние между корпусами ИМС соответственно должно быть не менее 5 мм.Зазаор между корпусами должен быть больше или равен 1,5 мм. Вспомогательный участокапредназначен для размещения на нем разъемов и, в зависимости от количества контактов, должен быть больше или равен 15-27,5 мм. Вспомогательный участокбпредназначен для размещения на нем контактных гнезд, ручек и не должен превышать 10 мм. Участкив1 ив2предназначены для штампов ОТК и технологической зоны. Занимает от 2,5 до 10 мм.