д) вероятность безотказной работы ячейки при t5=50000ч:
P5(50000) = 1 - 0,007825 = 0,992175
Рисунок 3.2 График P(t)
при t1=1000ч, t2=5000ч, t3=l 0000ч, t,=200004,t5=50000ч
Из-за высоких требований, предъявляемых к работе ЭВМ, большое внимание в процессе разработки, изготовления и эксплуатации машин уделяется повышению надежности. Одним из наиболее совершенных способов повышения надежности является резервирование. Рассмотрим два случая резервирования:
1) нагруженный резерв с общим резервированием всего устройства без восстановления отказавшего устройства;
2) нагруженный резерв с поэлементным резервированием без применения переключающих устройств.
Для случая нагруженного резерва вероятность безотказной работы устройства определяется по формуле (3.10):
Pur(t)=1-[1-eAut]m (3.10)
где Pur(t) - вероятность безотказной работы устройства с постоянным резервом;
Au - интенсивность отказов устройства (AU=0,1565*1011);
t - требуемое время безотказной работы;
m - количество параллельно работающих устройств (m=5);
е - основание натурального логарифма.
Рассчитываем вероятность безотказной работы устройства при разных значениях времени безотказной работы по формуле (3.10):
а) вероятность безотказной работы устройства при t1=10000ч:
Pur1 (10000) = 1-[l-(l-0,1565-10-2)] 4 =1-[1-1 + O,1565-10-2] 4 =
= 1 - 6 -10 = 0,999999999994
б) вероятность безотказной работы устройства при t2=50000ч:
Pur2 (50000) = 1 - [0,7825 *10-2 ]4 = 1 - 0.0000000037=0,9999999963
в) вероятность безотказной работы устройства при t3=100000ч:
Pur3 (100000) = 1 - [0,7825 *10-2 ]4 = 1 – 6*10-8 = 0,9999999963
г) вероятность безотказной работы устройства при t4=150000ч:
Pur4 (150000) = 1 - [0,23475*10 ] 4 = 1 - 0,0000003 - 0.9999997
д) вероятность безотказной работы устройства при t5=200000ч:
Pur5 (200000) = 1 -[0,313*10] 4 = 1 - 0,00000096 = 0,99999904
Рисунок 3.3 - График P(t)
при t,=l 0000ч, t2=50000ч, t3=l00000ч, t4=150000, t5=200000
3.4 Расчет параметров печатного монтажа платы
Разрабатываемая печатная плата характеризуется следующими общими параметрами, которыми будем руководствоваться при расчете:
1) шаг основной координатной сетки равен 2,5 мм;
2) класс платы Б - повышенная плотность монтажа;
3) толщина платы 0,8±0,15 мм;
4) толщина материала 0,8 мм, толщина фольги 50 мкм;
5) сопротивление при длине проводника 1 м: 0,83 Ом;
6) толщина проводника 80 мкм;
7) ширина проводника t=0,3 мм;
8) расстояние между проводниками S=0,4 мм;
9) расстояние между контактными площадками или проводниками и контактной площадкой So=O,3 мм;
10)диаметр вывода навесного элемента не более 0,5 мм.
Величина диаметра отверстий после металлизации определяется по формуле (3.12):
d0 =dв+(0,14+0,30) (3.12)
где do - диаметр отверстий после металлизации;
dв -диаметр вывода навесного элемента.
Рассчитываем диаметр отверстий после металлизации по формуле (3.12):
do = 0,5 + 0.30 = 0,8 мм
Диаметр отверстия под металлизацию определяется по формуле (3.13):
d = d0 +(0,1 + 0,15) (3.13)
Рассчитываем диаметр отверстия под металлизацию по формуле (3.13):
d = 0,8 + 0,1 = 0,9 мм
Диаметр зенковки для отверстий диаметром менее 1мм определяется по формуле (3.14):
dзенк =d + 0,2 (3.14)
Рассчитываем диаметр зенковки для отверстий диаметром менее 1мм по формуле(3.14):
dзенк =0,9 + 0,2 = 1.1 мм
Диаметр контактной площадки отверстий определяется по формуле (3.15):
dK=d + c + 2b (3.15)
где dK - диаметр контактной площадки отверстий;
d - диаметр отверстия;
с-суммарный коэффициент, учитывающий изменение диаметров отверстий, контактных площадок, межцентрового расстояния и смещения слоев в процессе изготовления (с=0,5 мм);
b-ширина контактной площадки в узком месте : b=0,15 мм.
Рассчитываем диаметр контактной площадки отверстий по формуле (3.15)
dK =0,8+ 0.5+ 2-0,15 = 1,6 мм
Расстояние между центрами двух монтажных отверстий определяется по формуле (3.16):
(3.16)
где l - расстояние между центрами двух монтажных отверстий;-
kn - технологический коэффициент, обеспечивающий возможность качественного изготовления плат (kn=0,l);
n - количество проводников.
Рассчитываем расстояние между центрами двух монтажных отверстий по формуле (3.16):
Максимальное количество проводников, проходящих между соседними отверстиями, определяется по формуле (3.17):
n = ((l-2l2)/tв) + 1 (3.17)
где п - максимальное количество проводников между соседними отверстиями;
l -расстояние между центрами двух монтажных отверстий;
l2 -номинальное расстояние между осями контактной площадки и проводника и рассчитывается по формуле (3.18):
l2 = Dk max + 2Smin tmax
2 (3.18)
где DKmax - максимальный диаметр контактной площадки;
Smin - минимально допустимое расстояние между проводниками;
tmax -максимально допустимая ширина проводника,
tB - шаг вспомогательной координатной сетки (tB= 1,25 мм).Сначала находим номинальное расстояние между осями контактной площадки и проводника по формуле (3.18):
l2=(1.6+2*0.4+0.6)/2 = 1.5
Рассчитываем максимальное количество проводников между соседними отверстиями по формуле (3.17)
п =(5.4-2*1.5)/1.25 = 2.92
Результат расчета округляем до ближайшего большего значения, кратного удвоенному шагу вспомогательной координатной сетки и получаем: п = 5
Расчет печатного монтажа показал, что максимальное количество проводников, проходящих между соседними отверстиями равно 5, что соответствует повышенной плотности монтажа, т.е. класс платы Б.
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
4.1 Определение типа производства
Тип производства зависит от количества выпускаемой продукции и степени дифференциации технологических процессов.
При организации производства, установлении его типа, учитываются потребности общества в данном виде продукции. Если загрузка оборудования по внедряемому техпроцессу оказывается низкой (ниже 85%), то предлагается догрузка оборудования типовыми работами, что осуществляется производственно-диспетчерскими службами предприятия.
Размер партии в день - число изделий, обрабатываемых за рабочий день при односменной работе - определяется по формуле (4.1):
n = (П/ Др)*К (4.1)
где n- размер партии в день;
П - годовой размер партии;
Др - количество рабочих дней в году (Др =253дн);
К - необходимый запас деталей в днях (от 2 до 30 дней).
Годовой размер партии задан в задании и равен шт. Так как в курсовом проекте разрабатывается модуль 2-го уровня, то необходимый запас деталей равен 5 дням. Подставляем значения и рассчитываем размер партии в день по формуле (4.1):n = (10000/253)*5=197
По результатам расчета делаем вывод, что размер партии соответствует среднесерийному производству.
4.2 Выбор схемы технологического процесса
В качестве заготовки для рассматриваемой ДПП используется диэлектрическое основание (фольгированный диэлектрик). На стороны основания нанесен токопроводящий слой фольги. Этот слой фольги используется для получения соединений на печатной плате. Опишем типовой технологический процесс производства печатной платы.
4.2.1 Механическая обработка печатной платы
Входной контроль фольгированного диэлектрика заключается в проверке размеров листа, состояния поверхности со стороны фольги и диэлектрика, прочности сцепления фольги в исходном состоянии и при воздействии расплавленного припоя, гальванических растворов и других факторов, способности материала к механической обработке, поверхностного сопротивления и некоторых других параметров.Получение заготовки. Заготовку отрезают с прикуском по контуру на одну плату. Резка листа из фольгированного стеклотекстолита может производиться дисковой фрезой. Но данный метод обладает рядом недостатков (вопрос охлаждения, отсос образующейся пыли), поэтому наиболее целесообразно осуществлять резку с помощью роликовых или гильотинных ножниц. При этом повышается производительность, исключается засорение помещения пылью и сокращаются отходы материала. Фиксирующие и технологические отверстия изготовляют сверлением.Сверление монтажных отверстий. Сверление выполняют в кондукторе спиральным сверлом из твердого сплава с углом при вершине сверла 122. 1300 без охлаждающей жидкости. Заготовки при этом собирают в пакет толщиной не более 4,5мм. Монтажные отверстия сверлят на станках с ЧПУ, которые обеспечивают частоту вращения шпинделя не менее 10000 об/мин, механическую подачу не более 0,1 мм/об, биение сверла не более 0,02 мм.
4.2.2 Гальванохимическая обработка
Подготовку поверхности фольги выполняют вращающимися латунными или капроновыми щетками. На поверхность фольги наносят смесь маршаллита и венской извести. Независимо от механической зачистки проводят и химическую зачистку. Ее выполняют в щелочных растворах с последующей промывкой в деионизированной воде. Для нейтрализации остатков щелочи и удаления окислов производится декопирование в растворе соляной и серной кислот. Качество очистки влияет на последующие операции.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
