航空PCB裝配優(yōu)化設(shè)計(jì)

包括驅(qū)動電子設(shè)備并通?？刂?a href="http://wenjunhu.com/v/tag/1472/" target="_blank">機(jī)械和氣動操作的PCB的開發(fā)?？臻g給PCB制造帶來了特殊的挑戰(zhàn)，必須克服這些挑戰(zhàn)，以確保航空航天系統(tǒng)能夠安全可靠地完成其任務(wù)。對于板的制造，這些主要與維護(hù)有關(guān)結(jié)構(gòu)完整性用于變化的環(huán)境條件。PCB組裝不是很明顯。但是，在定義了發(fā)展障礙之后，我們將能夠定義一種方案來優(yōu)化航空PCB組裝，以應(yīng)對空間挑戰(zhàn)。

航空航天系統(tǒng)開發(fā)的挑戰(zhàn)

空間是充滿挑戰(zhàn)的環(huán)境。看起來很安詳，但也很危險(xiǎn)。溫度范圍從華氏一千多度到-455華氏度，這在航天器上施加了巨大的機(jī)械應(yīng)力。另外，存在各種尺寸的空間碎片碰撞的可能性。這些危害和其他危害可歸為軌道平臺和航天飛行器的外部挑戰(zhàn)。如下所列，還有一些挑戰(zhàn)威脅著航空系統(tǒng)開發(fā)所必須面對的內(nèi)部系統(tǒng)。

l離子輻射

輻射是太空中所有車輛和系統(tǒng)的關(guān)注點(diǎn)。這更多是由于其對于無線通信的破壞性潛力而不是過度集中的破壞力，這可能是一個生物學(xué)問題。

l射頻輻射

射頻輻射也可能是一個重要問題。在電離層的大氣層中，這種危害最大。

l振動和機(jī)械沖擊

正在研發(fā)可重復(fù)使用的用于太空旅行的火箭，這將大大降低發(fā)射和著陸的振動影響。即使有了這些進(jìn)步，發(fā)射所需的能量可能仍將是航天器上巨大的機(jī)械應(yīng)力的來源，以及在未來一段時間內(nèi)內(nèi)部設(shè)備和系統(tǒng)的振動來源。

l環(huán)境控制

由于空間飛行器的空間通常有限，并且需要溫度和壓力控制，因此與地面系統(tǒng)相比，散熱的選擇更少。

l極端溫度

盡管極端溫度通常與航空航天系統(tǒng)部署的外部障礙相關(guān)，但內(nèi)部設(shè)備也可能會對此感到擔(dān)憂。例如，通常由電子設(shè)備監(jiān)視和控制的發(fā)動機(jī)附近的溫度可以是數(shù)千華氏度。

為了成功部署航天器，必須克服上述危害。對于電路板制造，可以通過以下方法解決選擇正確的材料可以確保在熱，電和機(jī)械環(huán)境條件下安全運(yùn)行。PCBA也可以按照下面的討論進(jìn)行處理。

優(yōu)化航空航天PCB組裝以應(yīng)對太空挑戰(zhàn)

您的設(shè)計(jì)必須結(jié)合良好的DFM指南，這一點(diǎn)始終很重要。的對PCB開發(fā)的好處不能夸大其詞。但是，航空航天應(yīng)用要求的質(zhì)量和可靠性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于大多數(shù)商業(yè)應(yīng)用。這是由于法規(guī)要求通常適用于所有航空航天開發(fā)，以及特定于您的太空系統(tǒng)及其部署的挑戰(zhàn)。這些命令要求您選擇合格的合同制造商（CM），申請 DFM針對航空航天PCB開發(fā)，雇用 組裝設(shè)計(jì)（DFA） 達(dá)到或超過IPC 3級電子組裝標(biāo)準(zhǔn)，并確保焊點(diǎn)和組件位置在空間中保持完整。

航天飛機(jī)上的電路板將面臨的最大挑戰(zhàn)之一就是輻射。無論是離子型還是射頻型，輻射都會通過引入電磁干擾（EMI）破壞電路板，從而干擾信號質(zhì)量，改變阻抗并在走線上產(chǎn)生串?dāng)_。因此，您的設(shè)計(jì)應(yīng)該是針對電源完整性進(jìn)行了優(yōu)化，合并 信號完整性的特殊考慮，并確保僅使用高性能組件。為促進(jìn)此過程，您應(yīng)采用符合以下條件的風(fēng)險(xiǎn)分析：AS9100包括對供應(yīng)鏈的監(jiān)控和可追溯性，并在組裝過程中加入適當(dāng)?shù)母郊咏M件，例如屏蔽。

應(yīng)對可能影響電路板的振動或機(jī)械應(yīng)力影響的最佳方法是選擇材料；但是，如果您的電路板是撓性或剛性-撓性的，這些沖擊可能會很嚴(yán)重，并可能導(dǎo)致您的電路板超過彎曲極限或組件脫落。確保您的PCB布局僅具有平坦的元件放置位置或要求添加支撐件才能幫助組裝，以確保形成良好的焊點(diǎn)和牢固固定元件。對于較重的組件或無法實(shí)現(xiàn)平面性的情況，可能需要讓您的CM使用加勁肋或增加對您的附著力組裝時的柔性板。

所有物質(zhì)的溫度都會使其失去形狀或形狀。這不僅適用于板材料，還適用于組件和焊點(diǎn)。在正常情況下，這應(yīng)該不是問題。一樣，最好選擇將其制成的組件。NASA零件選擇表（NPSL）。如果商用現(xiàn)貨（COTS）組件 被利用，您可能需要執(zhí)行 AS9102B 進(jìn)行測試以確保組件符合航空航天工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

用于航空航天應(yīng)用的電路板設(shè)計(jì)與大多數(shù)其他商業(yè)應(yīng)用不同。首先，必須滿足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。然后，根據(jù)空間平臺的類型以及它是在軌道上還是在太空飛行而產(chǎn)生特定的要求。