Пункты 1 и 2, разработки конструкции печатной платы, являются тесно взаимодействующими процессами, т.к. практически всегда успешность разводки печатных проводников зависит от расстановки навесных элементов. Поэтому, при неудачной разводке проводников, т.е. когда невозможно соединение 100% всех контактных площадок между собой, приходится возвращаться к компоновке навесных элементов и искать более оптимальное расположение элементов. В виду всего вышеперечисленного, процессы компоновка и разводка, требуют при разработке значительное время.
Для ускорения работы, в настоящее время, применяют системы автоматизированного проектирования. Данная система проектирования представляет собой как минимум рабочее место, оснащенное ЭВМ с установленным необходимым для проектирования набором программ. В качестве системы автоматизированного проектирования для данного изделия использовался пользовательский персональный компьютер с пакетом программ PCAD или AutoCAD, а конкретно для разработки использовался Visio 2000. Для разработки принципиальной электрической схемы использовалась программа Visio 2000.
В качестве исходных данных ЭВМ использует предварительно записанные в её память перечень элементов, входящих в устройство, таблицу соединений между ними, общие характеристики печатной платы (форма и размеры, количество слоев, шаг координатной сетки и др.). С развитием компьютерной техники, в настоящее время, существуют средства проектирования позволяющие альтернативный вариант — одновременная установка навесных элементов и ручная/автоматическая разводка печатных проводников между контактными площадками.
Чертеж печатной платы, включает в себя основные проекции платы с печатными проводниками и отверстиями. На чертеже также размещаются таблицы с основными параметрами печатных проводников и отверстий. Они содержат информацию о ширине проводников, диаметрах контактных площадок и отверстий, их количество, и расстояние между ними в стандартных и узких местах печатной платы.
Также на чертеж выносятся основные технические требования, в которых указывается номер ГОСТа, ОСТа или ТУ, которым они соответствуют, указывается шаг координатной сетки, метод изготовления печатной платы, метод указания первых выводов ИМС, тип краски и шрифт для нанесения условных обозначений на печатную плату.
Форму платы желательно выбрать прямоугольной, если выбор иной формы не является технически обоснованным. Материал и толщина печатной платы, в соответствии с требованиями технической документации, указывается в штампе, расположенном в нижнем правом углу чертежа.
1.6 Оценка надежности изделия
Надежность – свойство изделия выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.
Работоспособность – это такое состояние изделия, при котором оно способно выполнять заданные функции, сохраняя значение заданных параметров в пределах, установленных технической документацией.
Более широкое понятие – исправность, которое дополнительно предъявляет требования ко всем данным документации, в том числе, внешнему оформлению, что неважно для работоспособности.
Нарушение работоспособности называется отказом. Неисправность – это несоответствие любому требованию технической документации к изделию. Неисправность может привести к отказу.
Классификация отказов:
По характеру изменения параметров до момента возникновения:
внезапные, возникающие в результате мгновенного изменения параметра;
постепенные, возникающие в результате постепенного изменения параметров;
По характеру устранения:
устойчивые – которые могут быть устранены только оператором;
самоустраняющиеся - сбои, перемежающиеся отказы;
По внешним проявлениям:
явные, которые можно обнаружить при внешнем осмотре;
неявные, которые обнаруживаются в результате специального контроля;
По причине возникновения:
конструкционный;
технологический;
эксплуатационный;
Безотказностью называется свойство изделия непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки. Суммарное время фактической работы изделия до отказа называется наработкой.
Ремонтопригодность - это свойство изделия, заключающееся в приспособлении к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонта.
Долговечность – это свойство изделия сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта.
Предельное состояние определяется технической непригодностью изделия. Надежность изделия определяется сочетанием вышеперечисленных свойств.
Расчёт надёжности
Интенсивность отказов – характеризует вероятность отказа изделия в единицу времени. Все значения интенсивности отказов (
) и поправочных коэффициентов (ai) были взяты из справочника с учетом температуры окружающей среды равной , и сведены в таблицу для расчета интенсивности отказа объекта ( ).Наименование элемента | Кол-во элементов | Интенсивность отказов | КН | Поправочные коэффициенты интенсивности отказов | Интенсивность отказов элементов | Интенсивность отказов | |||||||||||||
ai | K1 | K2 | |||||||||||||||||
Микросхемы | |||||||||||||||||||
LH 0070 | 3 | 0,7 | 0,46 | 1 | 1 | ||||||||||||||
LH 741 | 5 | ||||||||||||||||||
CD 4013 | 1 | ||||||||||||||||||
Конденсаторы | |||||||||||||||||||
К50-35 | 7 | 0,7 | 0,382 | 1 | |||||||||||||||
К10-17 | 8 | 0,362 | |||||||||||||||||
Резисторы | |||||||||||||||||||
СП3-4М | 2 | 0,6 | 0,9 | 1 | 1 | ||||||||||||||
СП5-3 | 2 | 0,66 | |||||||||||||||||
С2-23 | 26 | 0,65 | |||||||||||||||||
Полупроводниковые приборы | |||||||||||||||||||
Д242А | 8 | 0,7 | 0,255 | 1 | 1 | ||||||||||||||
КС512А | 2 | 0,255 | |||||||||||||||||
Д816В | 1 | 0,378 | |||||||||||||||||
КД521А | 3 | 0,7 | 0,255 | 1 | 1 | ||||||||||||||
КС224А | 1 | 0,255 | |||||||||||||||||
КС175А | 2 | 0,378 | |||||||||||||||||
КТ373Г | 5 | 0,7 | 0,367 | 1 | 1 | ||||||||||||||
КТ817В | 1 | 0,367 | |||||||||||||||||
КТ819Г | 3 | 0,367 | |||||||||||||||||
Пайки | |||||||||||||||||||
Ручная пайка | 214 | ||||||||||||||||||
Пайка волной | 304 |
Исходя из таблицы рассчитываем интенсивность отказа объекта по формуле: