Вступ

Метою курсової роботи є одержання практичних навиків самостійної розробки високотехнологічних конструкцій ПЕА, технологічних процесів їх виробництва на основі типових технологічних процесів і операцій, правильного оформлення технологічної документації на їх виконання; навчитись проведенню детального конструкторсько-технологічного аналізу виробу ПЕА, використанню довідкових матеріалів для синтезу технологічного маршруту, встановлення послідовності технологічних операцій з урахуванням конструкторських, технологічних і економіко-організаційних факторів, оцінки ефективності розробки.

Кожний виріб, який постачається в умовах жорсткої конкуренції на внутрішньому і особливо на зовнішньому ринку, повинен мати новий рівень показників і відповідати весь час зростаючим вимогам, які потенційні споживачі ставлять до функціональних, економічних, екологічних і естетичних властивостей. В значній мірі всі ці показники залежать від технічного рівня виробництва, використання найсучасніших, „високих” технологій. Технологія складання і монтажу є одним з найбільш важливих етапів виробництва побутової електронної апаратури (ПЕА).

Конструкції виробів ПЕА майже завжди відрізняються одна від другої. Тому для них практично завжди треба проектувати відповідні нові технологічні процеси складання і монтажу.

Проектування технологічного процесу складання значно полегшується, коли проведений детальний конструктивно-технологічний аналіз виробу ПЕА, кодування його складових частин та розрахунки їх технологічності. Все це дає можливість створити схему збирального складу, синтезувати структурну технологічну схему складання і монтажу, розробити необхідну технологічну документацію.

1. Аналіз завдання на проектування.

Мета курсової — отримання практичних навичок схемотехнічної розробки заданої конструкції.

Завданням для даного варіанту є складальне креслення вузла приймача. Відповідно до переліку елементів, в його склад входять:

Конденсатори – 8 шт.;

Резистори – 13 шт.;

Діоди – 2 шт.;

Світлодіоди – 2 шт.;

Перемикач– 1 шт

Мікросхеми – 3 шт.;

Перетворювач– 1 шт;

Випромінювач– 1 шт.

Згідно початкових даних заданого варіанту дано модуль другого рівня (друкована плата з встановленими та змонтованими електронними компонентами), побудований на основі змішаного монтажу на одній поверхні друкованої плати (монтаж ЕК в отвори та на поверхню друкованої плати) (рис.1.1).

Рис.1.1. Варіант конструкції приладу.

Для якісної оцінки вузла скористаємося таким показником як ступінь інтеграції по площі і об’єму:

,

де S_ек - площа ЕРЕ, встановлених на плату;

S – площа плати.

,

де V – об’єм плати з вмонтованими елементами.

Розміри друкованої плати: 30 мм× 40мм ;

S=30×40=1200 .

2. Конструктивно технологічний аналіз та розрахунки.

Cлід зробити її модернізацію. По завданню треба зробити друковану плату з розташуванням штирькових елементів по-обидві сторони друкованої плати та елементами поверхневого монтажу з однієї сторони. Це не дасть ніяких конструктивних переваг. Стане більш складним технологічний процес та збільшиться об’єм вузла.

У таблиці 2.1 наведені конструкторсько-технологічні параметри ЕБ вузла.

Таблиця 2.1. Конструкторсько-технологічні параметри.

Типорозмір електрорадіо елементу	Конструктив електрорадіоелементу та розміри
Перетворювач МА80А4
конденсатори SMD0805
Мікросхеми KP1407УД3
Резистор 3296W
Випромінювач HPM14A
Світлодіоди BL - LS0603(SMD)
Роз’єм DJK-02A
Діоди SOD323

Розрахуємо площу всіх елементів, розташованих на ДП даного вузла.

Дані про установчі розміри всіх елементів, їх площу наведені в таблиці 2.2.

Таблиця 2.2. Установчі розміри для розрахунку площі КМП та КМО.

Найменування елементу	Кількість	Установчі розміри, мм			n*S мм^2
		а	b	c
резистори 0805 (R1…R8-R10)	5	2,1	1,3	0,5	13,65
резистори 3296W(R8, R11)	2	9,5	4,8	7,9	91,2
конденсатои 0805 (С4…С7)	4	2	1,25	1,3	10
випромінювач HPM14A	1	13,8	13,8	7,5	190,44
Світлодіоди BL-LS0603(SMD)	2	1,6	0,8	08	2,56
Роз’єм DJK-02A	1	14,5	9	14,5	315
Діоди SOD323	2	2,4	1,25	1,25	6
Перетворювач МА80А4	1	13,8	13,8	7	190,4
Мікросхеми KP1407УД3 (DA1..DA3)	3	10,5	7,5	5	157,5

Загальна площа елементів дорівнює = 1051,35 мм².

Загальний об’єм елементів дорівнює = 12702,14 мм³.

Визначимо коефіцієнти ступеня інтеграції по площі та по об’єму:

3. Конструкторсько-технологічне відпрацювання виробу на технологічність.

Для більш високої технологічності виробу проводимо його модернізацію. Для цього, як зазначили вище, замінюємо елементи монтажу у отвори елементами монтажу на поверхню. Елементи розташовуються на друкованій платі за другим варіантом, тобто з двох сторін.

Рис.3.1. Варіант нової конструкції.

Для реалізації заданої конструкції на початку обираємо необхідний матеріал для виготовлення друкованої плати:

СТФ2 − 35Г – 1,5 ,

– тобто, склотекстоліт двохсторонній товщина фольги складає 35 мкм, загальна товщина матеріалу складає 1,5 мм.

Для того, щоб провести модернізацію, у відповідності до виданого:

1. Розподілити по типам, які елементи слід розмістити на одній стороні ДП, а які встановити на іншій;

2. Розмістити елементи.

3. Зробити монтаж елементів відповідно конструкції.

Для початку необхідно знати розміри елементів, та визначити з якої сторони слід розмістити ті чи інші елементи. Тому визначимо розміщення елементів. На верхній стороні плати розмістимо всі елементи у корпусах для елементи для монтажу у отвори (BL-LS0603(SMD)(HL1-HL2), 3296W(R8,R11), МА80А4(HA1), HPM14A(ВМ1), KP1407УД3(DA1), DJK-02A(SA1) та елементи для поверхневого монтажу 0805(R1) . З іншого боку — елементи для монтажу у отвори (KP1407УД3(DA2, DA3), та елементи для поверхневого монтажу SOD323(VD1,VD2), 0805(C1-C7).

Розрахуємо площу плати:

- площа елементів на верхній стороні: S₁ = 639,74 мм²;

- площа елементів на нижній стороні: S₂ = 287,05 мм².

Ми розмістили елементи на ДП так, щоб як найменше залишилось вільного місця. Перерахуємо нові показники коефіцієнтів заповнення по площі (K_S) та по

об’єму (K_V).

Розміри нової ДП такі: 40*45 мм. Площа ДП дорівнює:

.

1.1. Коефіцієнт заповнення по площі

.

Висота плати дорівнює:

1.2. Коефіцієнт заповнення по об’єму

.

Як бачимо, використання конструктивних змін згідно вибраного варіанту дало негативний результат що до площі і об’єму(K_S та K_V зменшились, тобто розміри ДП вузла приймача збільшились що призвело в загалі до збільшення самого пристрою).