Wat zijn de belangrijke richtlijnen voor het ontwerpen van PCB's voor de luchtvaart en de ruimtevaart?

Lucht- en ruimtevaart is een van de snelst groeiende industrieën vanwege het toenemende vliegverkeer. Het vliegverkeer zal de komende jaren toenemen omdat het gebruikers helpt te besparen op hun reistijd. Dit betekent dat de vraag naar PCB's voor gebruik in ruimtevaart- en luchtvaarttoepassingen zal toenemen. Deze PCB's stellen speciale eisen dan reguliere consumenten- of industriële elektronica. De toepassingen die deze PCB's gebruiken, zijn onderhevig aan hoge temperaturen en zware omgevingscondities, die hun levensduur kunnen beperken. Elektronica-ingenieurs die PCB's voor ruimtevaart en luchtvaart ontwerpen, moeten dus verschillende dingen in gedachten houden bij het ontwerpen ervan. Wat zijn deze richtlijnen? Er zijn er meerdere; dit bericht richt zich echter op enkele belangrijke richtlijnen die PCB-ontwerpers voor lucht- en ruimtevaart-PCB's strikt moeten volgen.

Aan welke omstandigheden worden lucht- en ruimtevaart-PCB's blootgesteld?

PCB's in de lucht- en ruimtevaart worden blootgesteld aan verschillende omgevingsomstandigheden, waaronder de volgende:

• Hoge temperaturen:

  PCB's in de lucht- en ruimtevaart kunnen worden blootgesteld aan temperaturen tot 150 graden Celsius.

• Schokabsorptie:

  PCB's kunnen worden blootgesteld aan overmatige trillingen en schokken in de ruimte.

• Radiofrequenties:

  In de luchtvaart worden verschillende radiosignalen gebruikt om berichten te communiceren.

• Straling:

  Er is een hoog niveau van straling in de ruimte en een PCB-gestuurd apparaat dat er lange tijd aan wordt blootgesteld, zal niet werken.

Belangrijke factoren om te overwegen bij het ontwerpen van PCB's voor ruimtevaart- en luchtvaarttoepassingen

• Gebruik de juiste koperdikte:

  Dit is een van de belangrijke vereisten voor alle soorten PCB's. De huidige draagkracht van een PCB is afhankelijk van de koperdikte. Lucht- en ruimtevaart-PCB's vereisen zware koperen gewichten tot 2 Oz of meer. Deze zware koperen gewichten zorgen voor een betere warmteafvoer dan dunnere gewichten. De meeste fabrikanten gebruiken verschillende thermische via's en chassis om de warmte af te voeren, samen met zware koperconcentraties. Beter thermisch beheer is een sleutel tot de prestaties van een vliegtuig of een satelliet. Fabrikanten gebruiken dus de natuurlijke koel- en verwarmingseigenschappen van koper in hun voordeel om betere thermische mogelijkheden te bereiken.

• Gebruik hoogwaardig materiaal:

  Net als alle andere industriële elektronica, kunnen vliegtuig- en satelliettoepassingen rigide-flex, rigide en flexibele PCB's vereisen. Het enige verschil hier is echter de materiaalkeuze. De meeste industriële elektronica is gemaakt van FR4-materiaal, terwijl ruimtevaart-PCB's zijn gemaakt van polyimide-materiaal. Dit materiaal is licht van gewicht en zorgt voor een betere flexibiliteit, hoge duurzaamheid en warmteafvoer. Hun hittebestendigheid maakt ze ook een ideale keuze voor militaire PCB's. Tegenwoordig is het gemakkelijk om polyimidemateriaal in verschillende configuraties te vinden om aan uw toepassingsvereisten te voldoen. Veel bedrijven zoals Rogers bieden tegenwoordig veel betere materialen die betrouwbaar, duurzaam en beschikbaar zijn tegen een betaalbare prijs. Veel fabrikanten van PCB's in de lucht- en ruimtevaart gebruiken ook geanodiseerd aluminium dat problemen veroorzaakt door hitte kan elimineren.

Is dit alles? Nee, er zijn nog een paar factoren waar ontwerpers en fabrikanten rekening mee moeten houden bij het ontwerpen van PCB's voor ruimtevaart- en luchtvaarttoepassingen. Deze factoren zullen in het volgende bericht in detail worden besproken.