Ключевые рекомендации по проектированию печатных плат для авиации и космонавтики: обеспечение надежности и соответствия стандартам

16 октября 2019 г.

Авиационная и космическая отрасли — одна из самых быстрорастущих отраслей благодаря растущему авиасообщению. Потребность в авиаперелетах будет увеличиваться в ближайшие годы, так как они позволяют экономить время в пути. Это означает, что спрос на печатные платы для авиации и космонавтики также будет расти. Эти платы имеют особые требования по сравнению с обычной потребительской или промышленной электроникой. Приложения, использующие такие платы, подвергаются воздействию высоких температур и суровых условий окружающей среды, что может ограничить их срок службы. Поэтому инженеры-электронщики, проектирующие печатные платы для авиации и космонавтики, должны учитывать множество факторов. Каковы эти рекомендации? Их несколько, однако в данной статье рассматриваются некоторые важные правила, которым разработчики печатных плат для авиации и космонавтики должны строго следовать.

В каких условиях работают авиационные печатные платы?

Авиационные и космические печатные платы подвергаются воздействию различных условий окружающей среды, включая:

• Высокие температуры: Авиационные и космические печатные платы могут быть подвергнуты температурам вплоть до 150 °C.
• Амортизация ударов: Печатные платы могут подвергаться чрезмерным вибрациям и ударам в открытом космосе.
• Радиопередачи: В авиации для связи используются различные радиосигналы.
• Излучение: В открытом космосе высокий уровень излучения, и устройство на базе печатной платы, долгое время подверженное его воздействию, перестанет функционировать.

Важные факторы при проектировании печатных плат для авиации и космонавтики

• Использование правильной толщины меди: Это одно из важнейших требований для всех типов печатных плат. Токоносящая способность любой печатной платы зависит от толщины меди. Авиационные и космические печатные платы требуют толстых медных слоев весом 2 унции или более. Такие толстые медные слои обеспечивают лучшее теплоотведение, чем более тонкие. Большинство производителей также используют термические переходные отверстия и шасси для отвода тепла вместе с высокой концентрацией меди. Эффективное термическое управление — ключ к производительности самолета или спутника. Таким образом, производители используют естественные свойства меди по охлаждению и нагреву для достижения лучших тепловых характеристик.
• Использование высококачественных материалов: Как и любая другая промышленная электроника, авиационные и спутниковые приложения могут требовать жестко-гибкие, жесткие и гибкие печатные платы. Однако единственное различие здесь — выбор материала. Большинство промышленной электроники изготавливаются из материала FR4, тогда как авиационные печатные платы делаются из полиимида. Этот материал легкий, обеспечивает лучшую гибкость, высокую долговечность и способность к теплоотведению. Их теплостойкость также делает их идеальным выбором для военных печатных платы. Сегодня легко найти материал полиимида в различных конфигурациях для удовлетворения требований вашего приложения. Многие компании, такие как Rogers, сейчас предоставляют значительно лучшие материалы, которые надежны, долговечны и доступны по приемлемым ценам. Многие производители авиационных и космических печатных плат также используют анодированный алюминий, который может устранить проблемы, вызванные теплом.

Является ли это всем? Нет, есть еще несколько факторов, которым проектировщики и производители должны следовать при разработке печатных плат для авиации и космонавтики. Эти факторы будут подробно обсуждены в следующей публикации.