Горизонтальное (а, б) и вертикальное (в) выдвигание

Горизонтальное (а, б) и вертикальное (в) выдвигание субблоков 1

Блок с выдвижными субблоками 1 – лицевая панель; 2 – шасси; 3 – направляющая; 4 – соединитель; 5 – соединитель внешней коммутации; 6 – типовой элемент замены; 7 – многослойная печатная панель; 8 – замок; 9 – пружина-защелка 2

Блок с выдвижными субблоками 3

Вертикальная (а, в) и горизонтальная (б) оси раскрытия субблоков в блоках книжной конструкции 4

Конструкция блока книжной компоновки 1 – распорная втулка; 2 – стяжной винт; 3 – элемент подвески; 4 – шарнирный узел; 5 – планка; 6 – печатная плата; 8 – панель; 10 – стенка; 11, 14 – втулки; 12 – ось; 13 – кронштейн 5

Вертикальное (а, в) и горизонтальное (б) направления разворота субблоков в блоках 6

Конструкция блока с горизонтальной осью разворота 1 – субблоки; 2 – каркас; 3 – шарнир 7

Откидная панель 1 – субблоки; 2 – разъемы; 3 – основание панели; 4 – гибкий кабель 8

3. 1. Многокристальные модули Обеспечивают снижение потерь быстродействия из- за задержек сигналов в линиях связи вслед-ствие конструктивного оформления каждого кристалла. Толщина охлаждающей секции – 1 мм. 1 – многослойная подложка из окиси Размеры – 105 85 мм. алюминия; Проводящих слоев – 6. 2 – жидкостный соединитель; Контактов – 900. 3 – контактные площадки; Микроканалов – 29. 4 – проволочные соединения; Рассеиваемая мощность – 5 – кристаллы; до 400 Вт при объемном 6 – распределительный канал для расходе охлаждающей жидкости; жидкости 1 л/мин. 7 – межсоединения; 8 – микроканалы для охлаждающей жидкости 9

3. 2. Субблоки конструктивно объединяют на одной или нескольких монтажных платах исходные схемотехнические компоненты – микросхемы разной степени интеграции и электрорадиоэлементы. 1 – шильдик адреса; 1 – металлический каркас; 2 – лицевая панель; 2 – печатная плата; 3 – печатная плата; 3 – винты; 4 – микросхема; 4 – разъем; 5 –кронштейн; 5 – штыри-ловители 6 – концевой соединитель 10

Субблока сферической формы 1 – многослойная печатная плата; 2 – несущая алюминиевая пластина; 3 – разъем 11

3. 3. 1. Блоки и панели стационарных ЭВМ Блок с выдвижными субблоками 12

Блок выдвижного типа 1 – боковые стенки; 2 – стягивающие планки; 3 – угольники; 4 – коммутационная плата; 5 – направляющие субблоков; 6 – разъем; 7 – направляющие; 8 – невыпадающие винты 13

Блок с выдвижными субблоками 1 – лицевая панель; 2 – шасси; 3 – направляющая; 4 – соединитель; 5 – соединитель внешней коммутации; 6 – типовой элемент замены; 7 – многослойная печатная плата; 8 – замок; 9 – пружина-защелка 14

Конструкция панели 1 – коммутационная печатная плата; 2 – основание; 3 – переходные колодки; 4 – кронштейны; 5 – угольники; 6 – направляющие; 7 – сухари; 8 – клемма; 9 – шина 15

Блок с горизонтальной осью разворота 1 – субблоки; 2 – каркас; 3 – ось разворота; 4 – гибкий кабель 4 16

Блок книжной конструкции с горизонтальной осью раскрытия 1 – передняя панель; 2 – каркас блока; 3 – задняя панель; 4 – разъем; 5 – рамка; 6 – субблоки; 7 – ребро жесткости 7 17

Блок книжной конструкции с горизонтальной осью раскрытия и двойными «страницами» 1 – каркас; 2 – задняя панель; 3 – разъем; 4 – шарнир; 5 – рамка; 6 – субблоки; 7 7 – ребро жесткости 18

3. 4. 1. Рамы Используются для размещения и электрического соединения блоков или панелей. Несущая деталь рамы – сварной или сборный каркас из нормализованного профиля. 1 – сварной каркас; 2 – перемычка каркаса; 3 – направляющие; 4 – крышки; 5 – блок вентиляторов; 6 – кронштейн; 7 – разъем; 8 – панели 19

Схема трассировки связей на лицевой (а) и монтажной (б) сторонах рамы 20

Каркас трехрамной стойки Основой стойки служит несущий каркас, состоящий из сварных рам, соединенных сваркой или болтами. 1 – рама; 2 – рама; 3 – обшивка; 4 – решетка; 5 – рама; 6 – косынки; 7 – втулки; 8 – кронштейны; 9 – регулируемые опоры стойки; 10 – фиксатор 21

Схема выполнения межрамных и межстоечных связей плоским кабелем 1 – межстоечный монтаж; 2 – межрамный монтаж; 3 – кабельный ствол 22

4. 10. 1. Примеры конструкций с жидкостным охлаждением Многокристальный керамический модуль Толщина охлаждающей секции – 1 мм. Микроканалов – 29. Рассеиваемая мощ- ность – до 400 Вт при объемном расходе охлаждающей жидкости 1 л/мин. 1 – многослойная подложка из окиси алюминия; 2 – жидкостный соединитель; 3 – контактные площадки; 4 – проволочные соединения; 5 – кристаллы; 6 – распределительный канал для охлаждающей жидкости; 7 – межсоединения; 8 – микроканалы для охлаждающей жидкости 23

Стойка с принудительной воздушно-жидкостной системой охлаждения 1 – компрессоры откачки; 2 – «холодная плита» ; 3 – субблоки; 4 – компрессоры нагнетания 24

Фрагменты конструкции стойки с воздушно-жидкостным охлаждением (2) 1 – кронштейн; 2 – субблок каркасной конструкции; 3 – полка стойки (холодная плита) 25

Установка и охлаждение ТТ (2) Испарительная часть тепловой трубы заканчивается, как правило, медной подошвой, которая контактирует с нагретой поверхностью КМ. На подошву наносится термопаста с большим коэффициентом теплопроводности. Поверхность конденсационной части увеличивают за счет радиатора, который охлаждают потоком воздуха. При диаметре ТТ около 10 мм и суммарной длине 600 мм отводимая тепловая энергия - 200 вт. 26

Установка системы испарительного охлаждения на видеокарту 27

Установка системы испарительного охлаждения на видеокарту (2) 28

БМК Кристалл Ма. БИС – БМК, представляет собой многослойную пласти- ну, на которой реали- зованы несоединен-ные активные и пас-сивные компоненты, сгруппированные, как правило, в топологические ячейки (ТЯ). Определена библиотека функциональных элементов (БФЭ). Для ее элементов суще- ствуют фотошаблоны – эталоны металлиза-ции соединения ком- понентов. 29

9. 2. Основные проблемы конструирования и применения БИС Повышение плотности упаковки компо-нентов на кристалле, объемов реализу-емых на них схем и тактовой частоты переключения элементов приводит к возникновению следующих проблем: • увеличение числа внешних выводов БИС и субблоков; • повышение плотности упаковки компонентов в БИС и БИС в субблоках для снижения потерь быстродействия из-за задержек сигналов; • увеличение удельной выделяемой тепловой энергии; 1 – крышка; • ужесточение требований к постоянству 2 – кристалл; волнового сопротивления линий связи (в 3 – проволочный (внутренний) вывод; связи с переходом к работе в гигагерцевом 4 – рамка; 5 – внешний вывод; диапазоне). 6 – основание корпуса; 7 – радиатор 30

Керамический корпус БИС с приваренными выводами с четырех сторон 1 – приваренный (внешний) вывод; 2 – напыленный вывод; 3 – рамка; 4 – крышка; 5 – кристалл; 6 – проволочный (внутренний) вывод; 7 – основание; 8 – радиатор 31

Керамический корпус БИС с рамкой выводов с четырех сторон 1 – крышка; 2 – кристалл; 3 – проволочный (внутренний) вывод; 4 – рамка; 5 – внешний вывод; 6 – основание корпуса; 7 – радиатор 32

Керамический корпус БИС с матрицей выводов 1 – основание корпуса; 2 – внешний вывод; 3 – крышка; 4 – кристалл; 5 – внутренние соединения 33

Пластмассовый корпус БИС с матрицей выводов Недостаток безвыводных носителей кристаллов и корпусов с матрицей выво-дов – невозможность визуального контроля пайки после установки на плату. 1 – вывод; 2 – основание; 3 – паяное соединение; 4 – тонкая печатная плата; 5 – проволочный вывод; 6 – кристалл; 7 – печатный монтаж__ 34

9. 5. Способы выполнения соединений в корпусах БИС с выводами с четырех сторон Внутренние соединения между контактами кристалла и внешними выводами выполняют: • проводным монтажом (выводы кристалла располагаются по его периферии); • лентой-носителем. 1 – корпус; 6 2 – контактная площадка; 3 – лента-носитель из полиимида; 4 – кристалл; 5 – шариковый вывод из припоя; 6 – печатный проводник 35

Пластмассовый корпус с рамкой выводов 1 – основание корпуса; 2 – внешний вывод; 3 – внутренний (проволочный вывод); 4 – кристалл; 5 – крышка 36

Конфигурация шин (а) и конструктивная реализация (б) микропроцессорной аппаратуры с двумя объединительными платами 37

Конфигурация шин (а) и конструктивная реализация (б) микропроцессорной аппаратуры при использовании принципа пакетирования 38

Монтаж разборного корпуса на плату Это перспективный способ, обеспечивающий высокую ремонтопригодность БИС и аппаратуры на их основе. Способ устраняет пайку и приварку выводов кристалла и корпуса. Эластомерная пластина создает усилие контактирования, защищает от воздействия окружающей среды и снимает проблему термического рассогласования корпуса (кристалла) с печатной платой. 39

Многоконтактный соединитель прижимного типа Используется для монтажа многокристальных модулей и корпусов с матрицей выводов с керамическим, стеклоэпоксидным или иным основанием. Ячеистый эластомер за счет низкого уровня релаксации напряжений обеспечивает стабильное во времени малое значение контактного сопротивления. Количество контактов: ~ 400. 40

Структура печатной платы с «утопленным» коаксиальным кабелем Коаксиальный кабель: диаметр внутреннего проводника – 0, 078 мм, внешнего – 0, 24 мм, изоляция тефлон, наружный экран – сплошной слой медного гальванического покрытия, волновое сопротивление – 50 Ом. 41

Соединитель зажимного типа и характеристика его качества Штыревые разъемы не обеспечивают высокой плотности контактов. Их волно-вое сопротивление существенно отличается от волнового сопротивления линии связи. Это потребовало разработки соединителей зажимного типа. Гибкую схемную плату или кабель изготавливают из эластичного фторполимерного материала (волновое сопротивление 37, 7 Ом, эффективная диэлектрическая проницаемость 2, 44). 42