Техническое задание на разработку конструкций
| Вид материала | Техническое задание |
- Техническое задание на разработку фирменного стиля Здравствуйте. Предлагаем Вам заполнить, 83.16kb.
- Техническое задание на разработку дизайн-проекта интерьера ресторана, 22.07kb.
- Техническое задание на разработку генерального плана территории муниципального образования, 1330.11kb.
- Техническое задание на разработку сайта, 833.25kb.
- Техническое задание на выполнение работ по разработке Стандарта организации «Устройство, 70.39kb.
- Техническое задание на разработку, 373.09kb.
- Техническое задание на разработку генерального плана Успенского сельского поселения, 1321.8kb.
- Техническое задание на разработку учебной информационной системы, 85.96kb.
- Техническое задание на разработку сайта актерского агентства russiantwins. Ru введение, 98.41kb.
- Н. С. Третьяков «20» октября 2010 г. Документация техническое задание, 170.41kb.
| 1. Техническое задание на разработку конструкций. ТЗ-является исходным документом для проэктирования.ТЗ разрабатывается в соответствии с ГОСТом (ГОСТ15000,ГОСТ 15001) в котором указано, что должно быть в ТЗ: 1 Раздел наименования и область применения 2 Раздел Основание для разработки 3 Раздел Цель и назначение проэктирования 4 Раздел Технические требования 5 Условия эксплуатации 6 Экономические показатели 7 Стадии этапов проэктирования | 2.Технологич.требов-я к ЭВМ. 1) Технич.параметры 2) Состав продукции и требования прдукции (комп,сист.Блок,мышь,клавиат-а) 3) показ-ль экономич.исп-я материалов (горючий материал не исп-я) 4) требования к надежности 5) требования к технологичности: производственная, ремонтная 6) метрологическое обеспечение 7) треб-е к уровню стандарт и унификации 8) треб.к безоп-ти и охраны окруж. среды 9) эстетические и эргонометрич-ие треб.по созданию комфортной среды для человека-оператора 10) требования к патентной частоте. 11) условия эксплуатации. | 3. Условия эксплуатации. На различн.конструкцию взаимодействуют факторы: давление температура. В соответствии с ГОСТом опред.10-ки зон.Техника опред.зон: У-емеренный климат,УХЛ-умеренно-холодный, ТВ-тропический влаж- ный,ТС-тропич.сухой,Т-тропич. ,ТМ-тропич. морской, М-морской (умеренно),ОМ-общий морской, О-общий для суши, В-все климатические. Все помещения поделены на категории аппаратуры: 1.на открытом воздухе 2.на открыт.воздухе под навесом 3.в закрытом помещениях без отопления 4.в помещении с определенным климатом 5.в помещениях с повышенной влажностью. Механич.воздействия будут зависеть от объекта: 1)наземный объект 2)самолеты 3)ракеты,искусственные спутники земли 4)морские суда. Объекты на наземной техники: 1)Стационарные группы в помещениях 2)стацион.работы во влажных помещениях3)транспортировка в морских судах 4) портативные работ. на ходу 5)портативные работ не на ходу. | 4. Цикл жизни ЭВМ. НИР-> ОКР->Производство-> эксплуатация-> утилизация. НИР-научно-исследовательская работа.Она выполняется,если разрабат. Изделие с более высо- кими параметрами,чем сущ-ие. НИР может иметь как «+»,так и «-» результат.После НИР разрабат. техническое задание на проэктирование. ОКР-опытно-конструкторская ра- бота.На этом этапе разрабат. Конструкторская документация. ОКР завершается передачей документов на завод. Производство- можно делить на этапы:1)подготовка на производстве 2)изготовление установленной серии 3)серийные или массовое производства. Эксплуатация- могут выполняться профилактические работы, а также авторское сопровождение.Это значит, разработчики изготовл.1-ые партии изделия и могут в процессе изготовления разрабатывать. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 5. Этапы ОКР ПТ->ЭП->ТП->КД->КД для оо->исп.оо->кор.КД->исп. Уст.серии->кор.КД->. ПТ - предложения технические (осущ.анализ ТЗ,выполняется анализ и выбор варианта) ЭП - эксклюзивный проект. Приним.конкретн.технич.решения. Делаются расчеты (себестоимость, надежность,тепловые расчеты). Произв.защита проекта. ТП - технический проект. Разрабат.схема,чертежи,защита ТП. КД - конструктор документация.Знак который говорит на каком этапе наход. разработка,в виде буквы(О-….,О1-произошло испытание,А-документация готова). | 6. Единая система конструкторской документации (ЕСКД). ЕСПД-Един. сист. программных докум-ов. ЕСТД- Един.сист. технич-их документов. В соответст. с ЕСКД делится на 4 категории: 1.Деталь - изделие из одного материала 2.Сборная единица - несколько изделий собранных в узел и выполн-ую общую функцию. 3.Комплекс - несколько изделий объединенных в ЕС 4.Комплект - несколько изделий объед. в комплект вспомогательных функций. Правила выполнения электрич.схем: Э1структурная - указ.составные части и их взаимосвязи,для изучения работы устройства или изделия Э2Функц-ая - выполняет работу устройства.Вней указ.те элементы,кот.характерны для основной функции Э3Принцип. - Определяет полный формат схемы и связи между ними Э4Соединений - показ.таблицы соединений и связь соединений Э5Общая-показ.конструктивные части и связи между ними Э6Подключений-указ.связи между устройствами (подключ. К принтеру, телевизору) Э7 Размещения-схема размещения изделий по территории производства |
(+)-документ обязан быть «+» -док-нт может быть «-» -док-нт не выполн-ся. Взавис-ти от докум.:оригинал,подленник,дубликат,копия.Дубликаты хранятся у всех фирм,копии исп.для работы. | 7. Область использования ЭВМ при проектировании. Эволюция САПР. САПР-система автоматизированного проэктирования. Задачи которые выполняет САПР при конструировании: 1. Конструкторские расчеты: 1)расчет механических конструкций 2)тепловые расчеты 3)надежности 4)помехозащищенности 2. Моделирование-это создание модели конструкций и проверка работы в технических условиях. 3. Задачи геометрической компоновки или размещения 4. Задачи конструирования межсетевых связей или задачи трассировки(создание топологии печатных плат) 5. Выполнение конструкций; технологические документации(рисование схем) 6. Подготовка управляемых файлов для оборудования.Для станков механической обработки, гербер-файлы. В зависимости от решения задачи можно поделить все САПР на: 1)Auto CAD 2)P-CAD (САПР для печатных плат) 3)САПР для проектирования топологии ПЛИС (программир.логич. интегральные схемы) - схема с регулярной структурой - микросхема регуляр. структуры ПЛИС –очень хорошо развив. Фирма Altera В 70-ые годы появ. Первые САПР: P-CAD P-CAD разработан Америк.фирмой ACCEL |
| 8. Структура P-CAD Автоматизированная программа P-CAD предназначена для проектирования печатных плат P-CAD Schematic является графическим редактором схем. P-CAD PCB явл-ся графическим редактором чертежа печатной платы. P-CAD Symbol Editor для создания условных графических обозначений элементов, которые могут объединяться в библиотеки. Условные графические обозначения используются при выполнении электрических принципиальных схем. P-CAD Pattern Editor используется для создания посадочных мест элементов на печатную плату. P-CAD Library Manager используется для создания библиотек элементов. В центре окна находится рабочее поле программы, на котором будут производиться все проектные работы. Сверху рабочего поля размещается строка меню. Строка меню содержит названия групп команд. Ниже строки меню расположена стандартная панель инструментов. Слева от рабочего поля размещается столбец пиктограмм наиболее часто применяемых команд. Под рабочим полем расположена строка состояния. На ней выводится текущая информация о положении курсора, о шаге сетки, толщине линии и прочее. Графический редактор содержит набор команд, позволяющих создавать электрические принципиальные схемы. Программа управляет файлами с расширением **.sch. | 9. Принцип конструирования Существует 2 принципа: 1. Одноуровневый Вся Эл. Схема прибора конструируется на одном конструкторском модуле (материнская плата, дисковод) Основной признак отсутствие кабельных соединений. 1) для несложных устройств 2)для бортовых ЭВМ Достоинства: - высокая надежность - высокое быстродействие - малые габариты Недостатки: - низкая ремонт угодность - сложность регулирования настройки - функциональная ограниченность 2. Многоуровневый (Модульный) Конструкция состоит из модулей разных уровней, при этом конструкции более низкого уровня устанавливаются в конструкции высокого уровня. Достоинства - высокий уровень унификации - возможность издания модификаций - хорошая ремонто-способность - возможность наращивания схем Одной из задач модульного конструирования явл. деление на части. Существует 2 подхода:
Критериями служат: - Деление на относительно равные части, чтобы все модули имели одинаковые геометрические размеры. - Чтобы все модули имели примерно одинаковое число выводов, чтобы исп-ть Эл. соединитель одного типа.
Функциональная завершенность. Модуль должен выполнять свою ф-ию (плата для модема и т.д.) Сокращение стоимости разработки, высокий уровень стандартизации. | 10. Модель конструкции ЭВМ 11. Геометрическая компоновка ЭВМ П  од моделью конструкции ЭВМ понимают совокупность модулей объединенных в иерархическую систему.Субблон – min сборочная еденица ТЭЗ. На этом уровне реализуется принцип эл. схемы. Основная задача решить 2 вопроса:
Критерий по выбору форм конструкции - технологичность - min суммы длины связи - сопрягаемость конструкций (констр-и шестиугольников, круглая конструкция).
Конструкция: одномерная, двухмерная, трехмерная
Необходимость перемещения констр-й относительно друг друга вызвано наличием доступа к компонентам во время ремонта. Также применяются конструкции: - выдвижные, откидывающиеся, книжная. Задача оптимизации: Находиться самая длинная связь
| 12. Конструкция нулевого уровня Классификация конст-ий нулевого уровня:
Компоненты
| ||||||||||||||||||
| 13. Эл. соединители Предназначены для подключения конструктивной ед-цы низшего конструктивной ед-цы более высокого уровня. Пр. Субблока блоку. Эл. соединитель состоит из вилки и розетки (гнезда). Штырь и гнездо образуют контактную пару. Разъемы могут быть:
ГОСТ устанавливает правила обозначения разъемов. Основные параметры:
Пайка – надежно, эффективно. Накрутка – Прокалывание Обжимка для высокочастотных кабелей. Разъем кот. уст. на контактные площадки | 14. Корпуса микросхем Унифицированы т.е. в один и тот же корпус могут размещаться разные кристаллы с различными фун-ми. Корпуса для микросхем малой и средней степени интеграции можно поделить на:
Недостатки: занимают большую мощность, только с одной стороны платы.
Преимущества: - занимают меньшую площадь на плате; - можно устанавливать с обеих сторон платы. Корпуса для СБИС Микроконтроллеры, микропроцессоры (примечание: на корпусах)
Для СБИС до 155 выводов.
Два способа:
| 15. Типовая конструкция субблока Конструкции первого уровня предназначены для установки на ней компонентов и обеспечения м/у ними связей, т.е. для практической реализации эл.схемы Состоит из: - каркас (может и отсутствовать) - монтажная плата - объёмная (соединение проводами) - печатная (соед-я в виде печатных дорожек медной фольги) - смешанная - лицевая панель (органы управления, индикация, коммуникация) - эл-ты электрической коммутации - эл-ты механ. закрепления субблоков констр-и высшего уровня | | ||||||||||||||||||
| 17.Типовая конструкция ПЭВМ В системном блоке находятся все основные узлы компьютера:
все устройства ПЭВМ обмениваются информацией через системную шину. К системной шине подключён центральный процессор, оперативная, постоянная и кеш-память, которые выполнены в виде микросхем. Упомянутые компоненты монтируются на материнской плате. На материнской плате размещаются в общем случае центральный процессор, сопроцессор, контроллеры, обеспечивающие связь центрального процессора с периферийными устройствами, оперативная память (RAM), кэш-память, элемент ROM, батарея, кварцевый генератор тактовой частоты и слоты для подключения других устройств Процессоры в ПЭВМ выполнены в виде одной микросхемы и потому называются также микропроцессорами. Внутренняя память [internal storage] конструктивно выполняется в виде модулей, представляющих собой несколько микросхем на небольшой плате Видеоадаптер реализован в виде платы, присоединённой к материнской плате. На плате видеоадаптера находится видеопамять [video-RAM] и графический процессор. Внешняя память [external storage] – реализуется на внешних запоминающих устройствах. Система охлаждения компьютера — набор средств для отвода тепла.
| 18. Виды Печатных Плат ПП выполняют следующие функции:
ПП содержат основание проводящий рисунок, элементы маркировки, пасадочные места для компонентов. Основание – пластина из диэлектрика. Провод. рисунок – печатные проводники, переходные отверстия, монтажные отверстия, монтажные планарные контакты печатные контакты. Посадочные места – набор контактных площадок и спец элементов для посадочного места элементов, элементы маркировки, дата изготовления платы. Виды ПП и компоновочных структур.
Достоинства: Просты в изготовлении, дешевые. Недостаток: Обойдется дороже, ограниченность.
Более просты в изготовлении чем ОПП
Технологии со сквозным отверстием.
Характеристики: - min ширина проводника - min зазоры между проводниками - min допуст. ширина площадка - отн-е диамеитра отверстия к толщине платы - предельные отклонения | 20. Компоновка печатных плат Расчет ведется с учетом следующих конструктивно-технологических зон.
соотношение длинны к ширине платы не должно быть больше 3. Размер выбирается из стандартного ряда, который устанавливается гостом. Толщина выбирается из ряда стандартных размеров и исходя из механических нагрузок. Расчет элементов на проводнике. Рассчитывается:
| 21. Классы точности ПП и координатная сетка. В соответствии с ГОСТом в России 5 классов: 1класс-меньшая точность…….5-класс-высокая точность. 1 параметр: t ширина проводника (от 0,75 мм до 0,1 мм) 2 параметр: S 3 параметр: b- min ширина пояска контактной площадки. B=0,025 4 параметр: = d/H d= min диаметр отверстия H=толщина платы dmin=0,2 мм 5 параметр: ∆t допуск на размер любого элемента. t±t∆ 6 параметр: Те позиционный допуск расположения элемента на печат. плате. Для класса А допуск 0,02 мм. Координатная сетка. Ортогональная сетка на плоскости платы с помощью которой определяют координаты размещения печат. проводников. Способ задания размеров элементов печат. монтажа: Пересечение линий-узлы Расстояние между соседними узлами называют шагом В соответствии с ГОСТом шаг сетки выбирают из ряда: 2,5 1,25 0,625 0,5 Дополнительные шаги 0,05*n |
| 22. Посадочное место компонента. Это совокупность контактных площадок элементов маркировки и других необходимых для установки и монтажа одного электро или радио элемента. Посадочное место включает: 1)набор контактных площадок(сквозных или планарных) 2)упрощенное графическое обозначение корпуса компонента 3)атрибуты компонента - позиционное обозначение(ДД1) - тип компонента (К155 ЛА1) - значение компонента (резистор 10Ком) 4)точка привязки посадочного места, их может быть несколько. | 23. Электрические требования к ПП. 1.Допустимая токовая нагрузка на печатный проводник. 2.Допустимое рабочее напряжение (между элементами). 3.напряжение пробоя (оно выше рабочего напряжения) 4.объемное сопротивление (если маленькое,то у проводников может быть утечка тока) 5.Диэлектрическая проницаемость(опасен для высоких частот) 6.Погонная емкость (на единицу длины) 7.Погонная индуктивность (на единицу длины). | 24. Материалы для изготовления печатных плат. Используют: - фальгированные диэлектрики - нефальгированные диэлектрики - керамические основания - металлические основания спрессованные слои изоляционной бумаги пропитанные синтетической смолой – гетинакс ГФ-2-35 = Гетинакс фольгированый 2-х сторонний, 35-толщина. Стеклотекстолит - спрессованные слои стеклоткани пропитанные смолой. По всем климатическим, электрическим, механическим параметрам стеклотекстолит лучше, чем гетинакс. Полиамид – хорошие электрические характеристики (хорошее сопротивление) более пластичный и гибкий. Керамическое основание - используют для плат находящихся в тяжелых климатических условиях, повышенная влажность, повышенная температура. Металлическое основание - листы алюминия применяется для теплонагруженных схем. Еще: Полимерные защиты лаки и пленки, ими покрывают плату для защиты от внешних воздействий(от влаги). Покрытия нужны: - защита от коррозии - обеспечение паяльности - улучшение электропроводимости - улучшение электрического контакта - повышение прочности проводника - улучшение товарного вида | 25. Классификация методов изготовления печатных плат. Разработаны сотни технологических процессов По области применения: -платы общего назначения -платы специального назначения(для космоса, военной техники) По принципу получения проводящего рисунка: - субтрактивные вытравляем ненужное из платы - аддитивные (плата пустая без фольги, наносится только куда надо) - комбинированные По точности изготовления - прецизионные (4,5 класс точности) - общие (платы 1,2,3, класс точности) по способу нанесения рисунка - позитивные - негативные по виду печатных плат - для односторонних - ОПП - ДПП - МПП - ГПП |
| 26. Технологические процессы для односторонних печатных плат. 1. химический - негативный 2. химический - позитивный 3. метод с применением активирующих паст - аддитивный метод Химически негативный метод: 1.Получение заготовки 2.нанесение защитного рисунка 3. травление меди 4. удаление рисунка 5. сверление отверстия метод активирующих паст На нефальгирующее основание наносят рисунок из специальной активированной пасты на те места, где должны быть проводники и контактные площадки. Паста выполнена из металлического порошка и связывающего, после плату отправляют в печку, нагревают. Связывающие испаряются, получается медный проводник. | 27. метод для двусторонних печатных плат. Для методов общего пользования используют фальгированные материалы с толщиной фольги 35-50 микрон (1000 – я доля мм) для прецизионных металлов используют либо нефольгированные материалы, или с очень тонкой фальгой 5-10-18 мк Комбинированный позитивный метод
| 28. Прецизионные методы + 29. многослойные 1. тентинг метод используют диэлектрик с фольгой 18 и менее микрон данный метод используют для многослойных печатных плат
2. электрохимический похож на комбинированный позитивный метод используются более тонкие покрытия. 3.метод фотоформировения аддитивный метод (наращивания слоев без операции травления) метод используется для изготовления плат 4-го класса точности, для 2-х сторонних и многослойных печатных плат. Метод основан на применении фотоактиваторов, которые под действием УФО преобразуются в медь. 1.Подготовка заготовки (берется нефольгипованный материал) 2. сверление отверстий
4.фотоэкспанирование рис-ка УФ лучи фотоактиватора превращают в медь, с остальных местудаляется 5. наращивание меди 6. нанесение сплава розе. Фотоактиватор – р-ор самой меди --- серебра, под действием УФО ионы меди и серебра восстанавливаются. | 4. рельеф платы применяют редко метод механический Берется заготовка без фольги, там где должны быть проводники прорезаются канавки и сверлится отверстие. Канавки заполняются медью, отверстия тоже обволакиваются 5  ритм (сложный метод)Многоуровневые платы на жестком основании Платы по плотности заменяют многослойные печатные платы Многослойные печатные платы Для изготовления отдельных слоев платы используют 2-х сторонние платы
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 30. материалы для монтажа флюсы и припои Для получения качественной пайки необходимы чистые припои и чистая поверхность, на поверхности обычно имеется оксидная пленка и внешние загрязнения. Поверхность обрабатывается специальным материалом который называется флюс. Флюс предназначен для удаления оксидной пленки и защиты поверхности от дальнейшего загрязнения. В качестве флюсов используется канифоль и синтетические смолы. В канифоль добавляют активаторы для усиления химической активности. При ручной пайке канифоль обычно растворяют в спирте. Припой – это сплав, который имеет низкую температуру плавления , от 50 до 1000 градусов. Самые низкие температурные сплавы - - сплавы висмута 50 -150 градусов. Популярные – ПОС (олово-свинец) от 200-300 Припои серебряно- свинцовые Припои оловянно-свинцовые Припои алюминиевые Припои медные 8000-1000 Припои золотые 1000 Свинец вреден для экономии переходят на бессвинцовые припои | 31. Механическая установка компонентов на плату. Существует 6 вариантов установки. Какие бывают способы установки:
полуавтоматическая осуществляется с помощью манипуляторов, которые позволяют точно установить компоненты на плату. Автоматическая блочных типов.
Варианты поставки компонентов: -Поставка россыпью (для ручных) -ленточные носители (для автоматов) -пеналы, ленточные носители(для автоматов) -поддоны, матричные носители(для автоматов) | 32. Технологические процессы пайки. В процессе пайки возьмем два противоречивых требования, с одной стороны припой должен быть хорошо разогрет, чтобы была качественная пайка. С другой стороны сильно разогревать припой нельзя, так как можно испортить компонент. Нужно выдерживать очень жесткий температурный режим пайки. Пайка может быть ручная и автоматическая . 1-й метод пайка волной.  2-й пайка расплавленного дозированного припоя в паровой фазе. -наносят паяльную пасту на контакты - устанавливают компоненты - печатные пасты устанавливаю в специальной контейнер на дно которого залита специальная жидкость, с температурой кипения 215 градусов. Пар от жидкости попадает на паяльную пасту и разогревает ее до температуры 215, происходит оплавление пасты. 3-й лазерная пайка осуществляется лучами лазера, которые избирательно направлены на компонент и разогревают его (используют несколько лазеров или систему зеркал достоинства- локальный нагрев контактов паяет большие микросхемы 4-й пайка инфракрасным нагревом. Используется инфракрасный луч длинна волны подбирается таким образом, что бы находящийся разогрев был на контактирующих площадках. 5-й пайка с конвекционным нагревом. Осуществляется засечет конвекции горячим воздухом конвекционной печи. | |
