電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀及動

1、電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀及動態(tài) 曾偉1 童時(shí)中2 (1.華為技術(shù)有限公司，深圳518057；2.國電公司電力自動化研究院，江蘇 南京210003) 摘要：全面概述了電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化現(xiàn)狀及動態(tài)，包括機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸（IEC60297族，IEC60917族），戶外機(jī)殼（IEC61969族），環(huán)境試驗(yàn)（IEC61587族），連接器（IEC60603，IEC61076-4族），以及以IEC60297，IEC60917為基礎(chǔ)的國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)；論述了以國際標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的電子設(shè)備的模塊化，對大規(guī)模定制的意義。 關(guān)鍵詞：電子設(shè)備；機(jī)械結(jié)構(gòu)；標(biāo)準(zhǔn)化；大規(guī)模定制 1. 電子機(jī)械工程學(xué)科的形成及其發(fā)展 電子設(shè)備機(jī)械

2、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是，把電路硬件的各種分離的元器件及其連線構(gòu)建成為一個(gè)具有良好使用性、可靠性和優(yōu)美外觀的產(chǎn)品實(shí)體。電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)歷了幾個(gè)發(fā)展階段，起初是由電路設(shè)計(jì)人員與工匠配合制作硬件實(shí)體；其次，當(dāng)電子設(shè)備結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜和商品化時(shí)，則出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（由機(jī)械設(shè)計(jì)人員承擔(dān)），進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)及裝聯(lián)設(shè)計(jì)；第三階段，以“物理設(shè)計(jì)”（美國貝爾實(shí)驗(yàn)室提出）為標(biāo)志的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，主要是為了提高電子設(shè)備的可靠性，適應(yīng)組裝密度的提高及嚴(yán)酷的環(huán)境條件而進(jìn)行的環(huán)境防護(hù)設(shè)計(jì)，包括熱設(shè)計(jì)、緩沖設(shè)計(jì)、三防設(shè)計(jì)、電磁兼容性設(shè)計(jì)等；第四階段，為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的審美情趣和市場競爭的需要，強(qiáng)化對電子設(shè)備的工業(yè)設(shè)計(jì)（造型，人機(jī)工程）

3、。至此，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形成為一門集多種學(xué)科于一體的新的邊緣學(xué)科電子機(jī)械工程，這一新興學(xué)科被列入了我國的百科全書。 電子機(jī)械工程，源于電子設(shè)備的發(fā)展，而更進(jìn)一步它又涵蓋了機(jī)電一體化領(lǐng)域，其特點(diǎn)是電子機(jī)械設(shè)計(jì)師需具有廣泛而堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)知識，不僅是機(jī)械設(shè)計(jì)知識，還有系統(tǒng)工程、電路、環(huán)境防護(hù)、工業(yè)設(shè)計(jì)、信息技術(shù)和價(jià)值工程知識等。隨著技術(shù)的發(fā)展，電路設(shè)計(jì)日趨簡化，小學(xué)生就能夠組裝電視機(jī)，但電子機(jī)械卻日趨復(fù)雜化。日本在80年代初曾作過一個(gè)調(diào)查和預(yù)測；在21世紀(jì)將為軟件工程師和電子機(jī)械工程師提供更多的就業(yè)機(jī)會。也就是說電子機(jī)械將在新產(chǎn)業(yè)革命中占據(jù)舉足輕重的位置。2. 電子設(shè)備結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的形成和發(fā)展 2.1 IEC29

4、7族標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生、發(fā)展和趨勢 2.1.1 IEC297族標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生和完善 1921年美國面板和機(jī)架尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)的問世，它不僅對成套電子設(shè)備的結(jié)構(gòu)尺寸作了規(guī)范，而且為電子設(shè)備的主要模式提出了雛型（插箱-機(jī)架），即把各類大型的柜型裝置的整體式內(nèi)結(jié)構(gòu)，分解為若干標(biāo)準(zhǔn)插箱單元。插箱單元的高度以U=1.75（44.45mm）為單位，寬度有19、24、30三種規(guī)格。 這一模式及尺寸系列逐漸為世界各國所接受，1975年IEC/TC48技術(shù)委員會（電子設(shè)備用機(jī)電元件）的4分技術(shù)委員會（電子設(shè)備用機(jī)械結(jié)構(gòu)）發(fā)布了IEC297標(biāo)準(zhǔn)，它以美國標(biāo)準(zhǔn)為藍(lán)本，但插箱僅選用了19（與人肩同寬，符合人機(jī)工程學(xué)對視野和操作的要求

5、）一種尺寸，其意義在于減少插箱的品種規(guī)格，提高了通用性，使世界各地不同廠家生產(chǎn)的插箱級產(chǎn)品，可裝于同一19機(jī)架而構(gòu)成系統(tǒng)。隨后在80年代初又陸續(xù)出版了機(jī)柜和機(jī)架（IEC297-2）、插箱及其插件（IEC297-3）標(biāo)準(zhǔn)。至此，電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)準(zhǔn)形成為一個(gè)完整的體系。這些標(biāo)準(zhǔn)（目前的有效版本）如下： IEC60297-1（1986，第3版） 482.6mm（19in）系列機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸第1部分：面板和機(jī)架。 IEC60297-2（1982，第1版） 482.6mm（19in）系列機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸第2部分：機(jī)柜和機(jī)架結(jié)構(gòu)間距。 IEC60297-3（1992，第2版）482.6mm（19in）系列

6、機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸第3部分：插箱及其插件。注：從1997年1月1日起，全部IEC按60000系列編號發(fā)布。2.1.2IEC297族標(biāo)準(zhǔn)的新發(fā)展 IEC297族標(biāo)準(zhǔn)在國際上得到普遍應(yīng)用。在沉寂了整整十年之后，于1995年隨著IEC297-4標(biāo)準(zhǔn)的出版，掀起了一個(gè)新的高潮，陸續(xù)出版了IEC197-5系列標(biāo)準(zhǔn)，其主要特點(diǎn)是：為了滿足電子產(chǎn)品發(fā)展的需要，提出了符合IEC297-3和IEC297-4標(biāo)準(zhǔn)的插箱、插件、印制板的一些擴(kuò)展功能，并由此形成了一些新型的插箱及插件單元。這是對297系列標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展和深化。這些標(biāo)準(zhǔn)是： IEC60297-4（1999，第2版）電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu) 482.6mm（19in）系列

7、機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸第4部分：插箱及其插件附加尺寸； IEC60297-5-100（2001，第1版）電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)第5100部分：插箱及其插件設(shè)計(jì)總則。 IEC60297-5-101（2001，第1版）電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)第5101部分：插箱及其插件插/拔把手。 IEC60297-5-102（2001，第1版）電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)第5102部分：插箱及其插件電磁屏蔽防護(hù)。 IEC60297-5-103（2001，第1版）電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)第5103部分：插箱及其插件靜電放電防護(hù)。 IEC60297-5-104（2001，第1版）電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)第5104部分：插箱及其插件插入鍵。 IEC60297-5-10

8、5（2001，第1版）電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)第5105部分：插箱及其插件定位和/或接地銷。規(guī)定了增加定位和/或接地銷功能（其功能與IEC297-5-102的屏蔽功能有關(guān)）的插箱及其插件的互換性尺寸。 IEC60297-5-107（2001，第1版）電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)第5107部分：插箱及其插件后插式插件。規(guī)定了增加后插式插件功能的插箱及其插件的互換性尺寸。 2.1.3IEC297族標(biāo)準(zhǔn)的趨勢 在完成上述工作的同時(shí)，IEC4于1997年8月采納由美國提出的對IEC60297-3和IEC60297-4及正在起草的IEC60297-5標(biāo)準(zhǔn)的重新組織的建議，待重新組合的標(biāo)準(zhǔn)代號及名稱如下： IEC60297-

9、3-101（4/255/CD，2000）電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)-482.6mm（19in）系列機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸第3101部分：插箱及其插件。 IEC60297-3-102(4/255/CD，2000)電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)-482.6mm（19in）系列機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸第3102部分：插/拔器把手。 IEC60297-3-103（4/255/CD，2000）電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)-482.6mm(19in)系列機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸第3-103部分：鎖件和基準(zhǔn)點(diǎn)。 2.2IEC917系列標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)生及其重組 2.2.1模數(shù)數(shù)列的提出 當(dāng)代，產(chǎn)品多樣化及壽命周期縮短的趨勢，促使產(chǎn)品制造者采用模塊化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，即把最終產(chǎn)品（系統(tǒng)）分解

10、為模塊（通用部件）進(jìn)行分工設(shè)計(jì)和制造，通過不同模塊的靈活組合，構(gòu)成多樣化的新產(chǎn)品及大型的產(chǎn)品系統(tǒng)。由于模塊往往是由專業(yè)廠生產(chǎn)，并以商品方式進(jìn)行流通，要求模塊的組合界面的結(jié)構(gòu)、尺寸和精度，具有互換性和置換性，這就對不同行業(yè)間相關(guān)接口提出了尺寸協(xié)調(diào)的要求。為此，IEC在1980年發(fā)布了103導(dǎo)則尺寸協(xié)調(diào)導(dǎo)則，就尺寸協(xié)調(diào)提出了下列要求： （1）制品及元器件的布置應(yīng)占有最小的面積和空間，使面積和空間損失最小； （2）元器件、模塊以至產(chǎn)品應(yīng)具有尺寸互換性； （3）相關(guān)制品間的尺寸應(yīng)具有協(xié)調(diào)性或兼容性。 解決模塊化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的互換、兼容和空間損失最小等問題的有效辦法是：將元器件、零部件、整機(jī)的形狀及其間組裝

11、關(guān)系，置于一個(gè)兩維或三維的坐標(biāo)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中來考慮，即各種元器件、零部件定位于坐標(biāo)網(wǎng)格的固定點(diǎn)上，并且它們的外形尺寸占有整數(shù)倍的網(wǎng)格格距。如將格距稱之為“模數(shù)”，則元器件、零部件的尺寸及其安裝間距應(yīng)是模數(shù)的倍數(shù)。 在模數(shù)基礎(chǔ)上建立的一套尺寸協(xié)調(diào)數(shù)列，稱為模數(shù)數(shù)列。一個(gè)良好的模數(shù)數(shù)列需滿足兼容性（置換性）和經(jīng)濟(jì)性這兩方面的要求，它實(shí)際上是幾何（倍增）級數(shù)（作為框架）和算術(shù)級數(shù)的結(jié)合體。IEC103導(dǎo)則給出了按嚴(yán)密數(shù)學(xué)運(yùn)算而得出的模數(shù)數(shù)列值。2.2.2電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)模數(shù)數(shù)列標(biāo)準(zhǔn)的形成 就科學(xué)性而言，電子設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)也需有一個(gè)合理的模數(shù)數(shù)列，在研制一種新的電子設(shè)備時(shí)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)需考慮外部和內(nèi)部的相互

12、關(guān)系，電子設(shè)備結(jié)構(gòu)的最重要接口是： 1）外接口 房屋建筑與房間設(shè)施，如：門、電梯、地面和天花板上的瓷磚等； 包裝和運(yùn)輸，如：汽車、船舶和空運(yùn)的托盤和集裝箱； 各類設(shè)備的集成，如：開關(guān)和傳動設(shè)備、電源、工業(yè)過程設(shè)備。 2）內(nèi)接口 印制電路板，連接器和機(jī)電元件； 半導(dǎo)體元件； 電纜和布線； 功能單元，如AC/DC轉(zhuǎn)換器，測量、控制功能單元和熔斷器等。 按上述指導(dǎo)思想，結(jié)合電子設(shè)備的實(shí)際情況，電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)模數(shù)數(shù)列采用IEC103導(dǎo)則中的數(shù)系I，選用0.5mm、2.5mm、25mm三種格距，派生出一個(gè)完整的協(xié)調(diào)尺寸系列，并于1988年發(fā)布了三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)：IEC916（術(shù)語）；IEC917（新研制的電子

13、設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)模數(shù)數(shù)列）和IEC917-0（IEC917標(biāo)準(zhǔn)使用導(dǎo)則）。 2.2.3IEC917系列標(biāo)準(zhǔn)的重組 為使標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)合理化，IEC917系列標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中不斷進(jìn)行調(diào)整和重組，IEC917的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)為： IEC60917-1（2000，第2版）新研制的電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)模數(shù)據(jù)數(shù)列第1部分：總規(guī)范； IEC60917-2（2000，第2版）新研制的電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)模數(shù)據(jù)數(shù)列第2部分：分規(guī)范25mm設(shè)備結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)尺寸； IEC60917-2-1（1993，第1版）新研制的電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)模數(shù)據(jù)數(shù)列第2部分：分規(guī)范25mm設(shè)備結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)尺寸第1篇：詳細(xì)規(guī)范機(jī)柜和機(jī)架的尺寸； IEC60917-2

14、-2（1994，第1版）新研制的電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)模數(shù)據(jù)數(shù)列第2部分：分規(guī)范25mm設(shè)備結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)尺寸第2篇：詳細(xì)規(guī)范插箱、機(jī)箱、背板、面板和插件的尺寸； 其中IEC60917-1綜合并代替了IEC916（1988）、IEC917（1988）、IEC917修正1（1993）和IEC917-0（1989）。IEC917-1中的術(shù)語，對所有電子設(shè)備的機(jī)械結(jié)構(gòu)都適用。 2.3IEC/TC4的其它機(jī)械結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn) 作為一個(gè)完整的電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)體系，它還應(yīng)當(dāng)包括能適應(yīng)不同環(huán)境要求的標(biāo)準(zhǔn)和一系列的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。在這一方面已發(fā)布的和正在制定的標(biāo)準(zhǔn)有： IEC61969-1（1999，第1版）戶外機(jī)殼第1部分：設(shè)計(jì)總則

15、； IEC61969-2（2000，第1版）戶外機(jī)殼第2部分：箱和柜的協(xié)調(diào)尺寸； IEC61969-2-1（2000，第1版）戶外機(jī)殼第2-1部分：詳細(xì)規(guī)范機(jī)柜； IEC61969-2-2（2000，第1版）戶外機(jī)殼第2-2部分：詳細(xì)規(guī)范機(jī)箱； IEC61969-2-3（2000，CDV）戶外機(jī)殼第3部分：柜和箱的氣候、機(jī)械試驗(yàn)和安全性能； IEC61969-XX（1999，第1版）戶外機(jī)殼戶外機(jī)殼熱控制系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)程序方案； IEC61587-1（1999，第1版）電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)IEC60917和IEC60297的試驗(yàn)第1部分：機(jī)柜、機(jī)架、插箱和機(jī)箱的氣候、機(jī)械試驗(yàn)和安全特性； IE

16、C61587-2（2000，第1版）電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)IEC60917和IEC60297的試驗(yàn)第2部分：機(jī)柜和機(jī)架的地震試驗(yàn)； IEC61587-3（1999，第1版）電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)IEC60917和IEC60297的試驗(yàn)第3部分：機(jī)柜、機(jī)架和插箱的屏蔽性能試驗(yàn)。 2.4IEC電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)體系 2.4.1標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)成 經(jīng)過世界各國標(biāo)準(zhǔn)化工作者二十余年的努力，逐步形成了一個(gè)完整的電子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)體系。如圖1所示。由圖1可知，整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系由四大部分組成，即： IEC917族模數(shù)尺寸數(shù)列標(biāo)準(zhǔn)； IEC297族（19in）機(jī)械結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)準(zhǔn)； 與設(shè)備環(huán)境特性有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)及其試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)； 其它與電

17、子設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。 需要特別說明的是，IEC917族與IEC297系族標(biāo)準(zhǔn)是兩個(gè)平行存在的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，IEC297族比較成熟，在內(nèi)容上完整，并已廣泛流行于世；而IEC917族是新開發(fā)的公制尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)，正在逐步完善之中，并特別聲明“建議將本標(biāo)準(zhǔn)用于新研制設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但不是說要改變現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)構(gòu)體”。 需要特別強(qiáng)調(diào)的是：一個(gè)企業(yè)切忌同時(shí)使用二套互不兼容的標(biāo)準(zhǔn)體系，因那樣將會派生出二套結(jié)構(gòu)相似、尺寸接近但不能通用互換的印制板、插件、插箱和機(jī)柜，使企業(yè)的零部件品種成倍增長，從而增加產(chǎn)品的成本。實(shí)際上，就產(chǎn)品而言，采用哪一種尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)并不重要，重要的是各功能單元應(yīng)能實(shí)現(xiàn)“尺寸互換”。同時(shí)使用

18、二套尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一、簡化基本原則是相背的。 2.4.2相關(guān)IEC標(biāo)準(zhǔn)舉例 IEC60603-2（2000，第4版）頻率低于3MHz的印制電路板用連接器第2部分：具有共同安裝特征、基本網(wǎng)格為2.54mm（0.1in）的、具有性能分級的兩件式連接器詳細(xì)規(guī)范。 IEC61076-4（1995，第一版）用于直流低頻模擬和高速數(shù)字電路的，具有性能分級的連接器第四部分：印制板連接器。 IEC61079-4-100第100部分：具有2.5mm（0.098in）基于格距的印制板和印制背板用兩件式連接器模塊的詳細(xì)規(guī)范。 IEC61076-4-101第101部分：具有2.0mm基本格距的印制板和印制背

19、板用兩件式連接器模塊的詳細(xì)規(guī)范（基于IEC917）。 IEC61076-4-102第102部分：具有預(yù)對準(zhǔn)、編碼、預(yù)配合的，在插件上具有多種用途的，兩件式單針連接器詳細(xì)規(guī)范（基于IEC60917）。 IEC61076-4-103第103部分：具有屏蔽及2.5mm基本格距的印制板用兩件式連接器質(zhì)量評估詳細(xì)規(guī)范。 IEC61076-4-104第104部分：具有屏蔽2.5mm基本格距的印制板用兩件式連接器質(zhì)量評估詳細(xì)規(guī)范。 IEC60529-1989外殼防護(hù)等級（IP）。2.5以IEC標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn) 由于IEC的機(jī)械結(jié)構(gòu)國際標(biāo)準(zhǔn)是由世界各國共同參與而制定的，因而它也為各國及集團(tuán)所樂于采用。

20、例如： 2.5.1 IEEE（美國電工電子工程師協(xié)會）和美國的機(jī)械結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn) IEEE1101系列標(biāo)準(zhǔn)，是用于微型計(jì)算機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，它以IEC297（19）為基礎(chǔ)，采用IEC603-2連接器，其中IEEE1101.10和IEEE1101.11則是IEC297-5中某些標(biāo)準(zhǔn)制訂的藍(lán)本。IEEE有關(guān)結(jié)構(gòu)的主要標(biāo)準(zhǔn)如下： IEEE1101.1-1998微型計(jì)算機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)基本規(guī)范（基于IEC60603-2連接器） IEEE1101.2-1992歐洲印制板冷卻傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)核心規(guī)范； IEEE1101.3-1993冷卻傳導(dǎo)和空氣冷卻的10SU模塊； IEEE1101.4-1993采用E形模塊要素； IEEE

21、1101.7-1995機(jī)載模塊標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展高度E型模塊； IEEE1101.10-1996微型計(jì)算機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)附加規(guī)范（基于IEEE1101.1）； IEEE1101.11-1998微型計(jì)算機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)后插式插件（基于IEEE1101.1和IEEE1101.10）； IEEEP1386（D.2.2，2000）通用子板族（CMC）規(guī)范； IEEE1301-1991微型計(jì)算機(jī)公制設(shè)備協(xié)調(diào)文件； IEEE1301.2-1993公制設(shè)備（IEEE1301-1991）實(shí)施推薦規(guī)范； IEEE1301.3-1992微型計(jì)算機(jī)公制設(shè)備-2.5mm連接器冷卻傳導(dǎo)規(guī)范； IEEE1301.4-1996微型計(jì)算機(jī)子板協(xié)調(diào)

22、文件； IEEE1156.1-1993微型計(jì)算機(jī)模塊環(huán)境規(guī)范； IEEE P1386（D.2.2，2000）通用子板（CMC）規(guī)范； IEEE P1386.1（D.2.2，1995）PCI子板（PMC）的物理層和環(huán)境層規(guī)范； ANSI/VITA36（D.0.1，1999）PMC I/O模塊規(guī)范； ANSI/VITA30（D.0.8，2000）2mm連接器應(yīng)用于歐洲印制板系統(tǒng)。2.5.2ETSI（歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會）機(jī)械結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn) ETS的機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)以IEC917為基礎(chǔ)的，主要標(biāo)準(zhǔn)如下： ETS300 119-1（1994）歐洲電信設(shè)備結(jié)構(gòu)第1部分 總則和術(shù)語； ETS300 119-2（1994）歐

23、洲電信設(shè)備結(jié)構(gòu)第2部分 機(jī)架和機(jī)柜的技術(shù)要求； ETS300 119-3（1994）歐洲電信設(shè)備結(jié)構(gòu)第3部分 嵌套式結(jié)構(gòu)機(jī)架和機(jī)柜的技術(shù)要求； ETS300 119-4（1994）歐洲電信設(shè)備結(jié)構(gòu)第4部分 嵌套式結(jié)構(gòu)機(jī)架和機(jī)柜中的插箱的技術(shù)要求。 3電子設(shè)備的模塊化及其深遠(yuǎn)的意義 分析電子設(shè)備，由于電路決定產(chǎn)品功能上的差異是一種多變因素，使電路模塊的形成受到一定的限制。然而作為電路的載體和產(chǎn)品的組裝單元的機(jī)械結(jié)構(gòu)，隨產(chǎn)品變化的因素較少，具備實(shí)現(xiàn)具有尺寸互換性的結(jié)構(gòu)模塊的有利條件，并且它又是實(shí)現(xiàn)工藝、工裝通作化的前提，是縮短產(chǎn)品制造周期和降低成本的重要環(huán)節(jié)。因而在電子設(shè)備的模塊化中，結(jié)構(gòu)模塊有可

24、能獨(dú)立先行，并以結(jié)構(gòu)模塊去制約電路模塊，是實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備模塊化的基礎(chǔ)。事實(shí)上，產(chǎn)品的模塊化水平已是評價(jià)設(shè)計(jì)水平的主要準(zhǔn)則之一。3.1電子設(shè)備典型結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生 隨著IEC297系列標(biāo)準(zhǔn)的頒布，出現(xiàn)了一些以此系列標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的典型結(jié)構(gòu)，最有代表性的是核電子儀器的CAMAC系統(tǒng)，它對插箱、插件、印制板的具體尺寸，作出了統(tǒng)一（唯一）的規(guī)定，并對連接器（各插針的定義）和總線等都作出了詳細(xì)規(guī)定，實(shí)現(xiàn)了世界范圍內(nèi)核電子儀器在結(jié)構(gòu)上的通用互換。 在七十年代由歐洲的西門子、德律風(fēng)根公司推出了以IEC297為基礎(chǔ)的稱之為“歐洲系統(tǒng)”的電子設(shè)備典型結(jié)構(gòu)產(chǎn)品。它選用3U、6U二種印制板，并做出了商品化的標(biāo)準(zhǔn)插箱結(jié)構(gòu)，接著標(biāo)

25、準(zhǔn)電源插件也配套上市，在市場上隨時(shí)可買到這些典型結(jié)構(gòu)配件，影響深遠(yuǎn)，以至美國的Intle公司的12的OEM系列印制板模塊，也不得不另外派生了一系列在功能上是平行的、適用于“歐洲系統(tǒng)”的印制板功能模塊。并有逐步取代12印制板的趨勢。 3.2各類不同的模塊化典型結(jié)構(gòu)模式的出現(xiàn) 通過長期的實(shí)踐，電子設(shè)備的殼體逐步形成了盒、箱、柜（包括屏）、臺四大類型基本結(jié)構(gòu)模式，但由于電子設(shè)備廣泛應(yīng)用于多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，并且由于其功能的差異、使用場合的差異及人們對多樣化的需求，使電子設(shè)備的式樣極其繁多，為降低費(fèi)用及進(jìn)行專業(yè)化批量生產(chǎn)，逐步形成了一些典型結(jié)構(gòu)，其中具有普遍意義的結(jié)構(gòu)模式有： 1）嵌套式層次結(jié)構(gòu)（內(nèi)插式結(jié)構(gòu)

26、）：主要是指由IEC297和IEC917系列標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的模式，它是一種插件插箱機(jī)柜系統(tǒng)。是目前標(biāo)準(zhǔn)化程度最高、也是應(yīng)用最廣的一種模塊化結(jié)構(gòu)模式。 2）外插式結(jié)構(gòu)；其基本單元是盒式插件模塊，將具有獨(dú)立功能的模塊，并列地直接從外部進(jìn)行機(jī)械和電氣互連，從而構(gòu)成一套新的裝置。 3）層疊式結(jié)構(gòu)：由具有相對獨(dú)立功能的機(jī)箱模塊逐層疊裝而成，加上電氣互連就可構(gòu)成一套功能齊全的整機(jī)。 4）套裝式結(jié)構(gòu)：幾種模塊套裝于機(jī)箱模塊內(nèi)構(gòu)成整機(jī)，主要用于箱式的儀器。 5）裝架（屏）式結(jié)構(gòu)：將各種具有規(guī)定尺寸的功能模塊集裝于標(biāo)準(zhǔn)的安裝架上構(gòu)成電子設(shè)備。 6）拼裝式結(jié)構(gòu)：將若干種不同結(jié)構(gòu)形式的模塊，按規(guī)定的模式組裝成一臺整機(jī)。通過巧妙的設(shè)計(jì)，幾種有限的模塊可組裝出多種形態(tài)各異的裝置，如各種形式的控制臺。 7）單元組合式結(jié)構(gòu)：由若干風(fēng)格統(tǒng)一、但結(jié)構(gòu)各異、有獨(dú)立功能的單元組合成成套裝置。 上述各種典型結(jié)構(gòu)又常相互兼容與統(tǒng)一。如：屏柜的統(tǒng)一；儀器的插箱、插件化；臺型結(jié)構(gòu)引入插箱、插件；機(jī)箱結(jié)構(gòu)的臺式、上架兩用；固定式與移動式的統(tǒng)一（換用多種底腳結(jié)構(gòu)）等。3.3一系列專業(yè)廠的出現(xiàn) 隨著尺寸系列標(biāo)準(zhǔn)的出臺和詳細(xì)技術(shù)規(guī)范的制定，以及典型結(jié)構(gòu)模式的形成，為專業(yè)化、規(guī)?；a(chǎn)提供了有利條件，一大批專業(yè)廠應(yīng)運(yùn)而生，并出現(xiàn)了一批大型的專業(yè)化的跨國公司。 成立于1961年的德國的威圖