Отчет по преддипломной практике по специальности

• Название: Отчет по преддипломной практике по специальности
• Анкор: Merzlyakova_otchet2.docx
• Дата: 03.09.2018
• Размер: 309.05 Kb.
• Имя файла: Merzlyakova_otchet2.docx
• Тип: Отчет; #23977
• страница: 4 из 5

Расчет печатного монтажа платы электронного узла.

Двусторонняя печатная плата изготавливается электрохимическим методом и имеет 3-й класс точности.

Исходными данными для расчетов являются следующие справочные данные:

1. 
   толщина фольги t
   
2. 
   максимальный ток через проводник I_мах
   
3. 
   максимальная длина проводника l
   
4. 
   допустимое падение напряжения на проводнике U_доп
   
5. 
   максимальный диаметр выводов элементов d_э
   
6. 
   расстояние между выводами микросхемы L₀
   
7. 
   допустимая плотность тока j_доп
   
8. 
   удельное сопротивление 
   

Исходные данные:

1. 
   t = 35 мкм = 0,035 мм
   
2. 
   I_мах = 0,5 А
   
3. 
   l = 0,2 м
   
4. 
   U_доп = 0,2 В
   
5. 
   d_э = 0,5 мм
   
6. 
   L₀ = 2,5 мм
   
7. 
   j_доп = 20 А/мм²
   
8. 
    = 0.05 Ом*мм²/м.
   

Порядок расчета.

1. Определяем минимальную ширину печатного проводника по постоянному току в цепях питания и заземления с учетом данных:

b_min1 = I_мах / (j_доп*t) = 0,5/(20*0,035)= 0.714

2. Определяем минимальную ширину проводника исходя из допустимого падения напряжения на нем:

b_min2 = (*I_max*l)/(t*U_доп) = (0,05*0,5*200)/(0,35*0,2)= 714.286

3. Определяем номинальное значение диаметров монтажных отверстий:

d= d_э+ d_но + r = 0,5+ 0,1 +0,2=0,8

где d_э-максимальный диаметр вывода МС

d_но-нижнее предельное отклонение от номинального диаметра монтажного

отверстия

r – разница между минимальным диаметром отверстия и максимальным

диаметром вывода МС, выбирается в пределах 0,1-0,4мм

4. При выборе значения диаметра отверстия следует учитывать, что должно выполняться неравенство:

d_minH_расч* = 2*0,33=0,66

d_min0,66

где Н_расч-расчетная толщина платы (2 мм)

-отношение диаметра металлизированного отверстия к толщине платы (0,33)

5. Рассчитываем минимальный диаметр контактных площадок:

D_min=D_min1+1.5t=2,27+1,5*0,035=2,3225

где D_min1-минимальный эффективный диаметр площадки

D_min1=2*(b_m+d_max/2+d+р)=2*(0,035+1,5/2+0,1+0,25)=2,27

где b_m-расстояние от края просверленного отверстия до края контактной площадки (0,035 мм)

d и р - допуски на расположение отверстий и контактных площадок (0,1 мм и 0,25мм соответственно)

d_max-максимальный диаметр просверленного отверстия

d_max=d+d+(0,1…0,15)=0,8+0,1+0,6=1,5

где d-допуск на отверстие (0,1 мм)

6. Определяем максимальный диаметр контактной площадки:

D_max=D_min+0.03=2,3225+0,03=2,3525

7. Определяем минимальную ширину проводников:

b_min=b_min3+0.03=0,18+0,03=0,21

где b_min3-минимальная эффективная ширина проводника, для плат 3-го класса точности 0.18 мм

8. Определяем максимальную ширину проводника:

b_max=b_min+(0.02…0.06)=0,21+0,04=0,25

9. Определяем минимальное расстояние между проводником и контактной площадкой:

S_1min=L₀-D_max/2 - p – b_max/2 - l =2,5-2,3525/2-0,25-0,25/2-0,1=0,84875

где L₀ – расстояние между центрами рассматриваемых элементов

10. Определяем минимальное расстояние между двумя контактными площадками:

S_2min=L₀-D_max - 2p=2,5-2,3525-2*0,25=0,3525

11. Определяем минимальное расстояние между двумя проводниками:

S_3min = L₀ – b_max – 2l =2,5-0,25-2*0,1=2,05

где l - допуски на расположение проводников (0,1 мм)

Расчет надежности электронного узла.

Расчет надежности заключается в определении показателей надежности изделия по известным характеристикам надежности составляющих компонентов и условиям эксплуатации.

Порядок расчета.

1. Определяем интенсивности отказов элементов с учетом условий эксплуатации изделия:

_{i ATmega8}= _0i*к₁*к₂*к₃*к₄*а_i(Т,к_н)= 0,013*1,04*1,03*1*1*1= 0,014*10^-6 1/ч

_{i 7805}= _0i*к₁*к₂*к₃*к₄*а_i(Т,к_н)= 0,01*1,04*1,03*1*1*1= 0,01*10^-6 1/ч

_{i TL071}= _0i*к₁*к₂*к₃*к₄*а_i(Т,к_н)= 0,017*1,04*1,03*1*1*1= 0,018*10^-6 1/ч

_{i К176ИД1}= _0i*к₁*к₂*к₃*к₄*а_i(Т,к_н)= 0,03*1,04*1,03*1*1*1= 0,03*10^-6 1/ч

_{i рез МЛТ 0,125}= _0i*к₁*к₂*к₃*к₄*а_i(Т,к_н)= 0,17 *1,04*1,03*1*1*0,6= 0,109*10^-6 1/ч

_{i конд.К-50-35}= _0i*к₁*к₂*к₃*к₄*а_i(Т,к_н)= 0,62*1,04*1,03*1*1*0,6= 0,398*10^-6 1/ч

_{i конд. К10-17}= _0i*к₁*к₂*к₃*к₄*а_i(Т,к_н)= 0,05*1,04*1,03*1*1*0,6= 0,032*10^-6 1/ч

_{i конд. К10-17Б}= _0i*к₁*к₂*к₃*к₄*а_i(Т,к_н)= 0,15*1,04*1,03*1*1*0,6= 0,096*10^-6 1/ч

_{i кварц.}= _0i*к₁*к₂*к₃*к₄*а_i(Т,к_н)= 0,04*1,04*1,03*1*1*1= 0,043*10^-6 1/ч

_{i светодиод}= _0i*к₁*к₂*к₃*к₄*а_i(Т,к_н)= 0,1*1,04*1,03*1*1*0,5= 0,054*10^-6 1/ч

_{i транз.}= _0i*к₁*к₂*к₃*к₄*а_i(Т,к_н)= 0,5*1,04*1,03*1*1*0,8= 0,428*10^-6 1/ч

_{i диод}= _0i*к₁*к₂*к₃*к₄*а_i(Т,к_н)= 0,2*1,04*1,03*1*1*0,7= 0,15*10^-6 1/ч

_{i плата}= _0i*к₁*к₂*к₃*к₄*а_i(Т,к_н)= 0,7*1,04*1,03*1*1*1= 0,75*10^-6 1/ч

_{i пайка}= _0i*к₁*к₂*к₃*к₄*а_i(Т,к_н)= 0,01*1,04*1,03*1*1*1= 0,01*10^-6 1/ч

_{i гнезда}= _0i*к₁*к₂*к₃*к₄*а_i(Т,к_н)= 0,14*1,04*1,03*1*1*1= 0,15*10^-6 1/ч

где _0i – номинальная интенсивность отказов

к₁ и к₂ – поправочные коэффициенты, зависящие от воздействия

механических факторов (для стационарных РЭА равны 1.04 и 1.03

соответственно)

к₃ – поправочный коэффициент, зависящий от воздействия влажности и

температуры (при влажности 60-70% и температуре воздуха 20-40 ºС равен 1.0)

к₄ – поправочный коэффициент, зависящий от давления воздуха

(при давлении воздуха 80-100кПа равен 1.0)

а_i(Т,к_н) – поправочный коэффициент, зависящий от температуры

поверхности элемента (Т) и коэффициента нагрузки (к_н)

2. Определяем интенсивность отказов блока:

_блока = _{элементов} = (0,014+0,01+0,018+0,03+0,109+0,398+0,032+0,096+ +0,043+0,054+0,428+0,15+0,75+0,01+0,15)* 10^-6 = 2,292*10^-6 1/ч

3. Определяем среднее время наработки на отказ:

Т_ср = 1/_блока = 1/2,292*10^-6 = 436300,17ч.

4. Определяем вероятность безотказной работы в течении 10000 ч. (для нерезервированных систем):

Р(t_р) = ехр^{(-блока*tр)} = exp^{(-2,292*10-6 *10000)}= exp ^-0.02292 = 0.9773=97,73%