Тежките условия са често срещани за космическите кораби. Следователно, трябва да се уверите, че компонентите, използвани за космическите кораби, могат да се справят с подобни ситуации. Електрониката на космическите кораби не е изключение. Следователно, аерокосмическите печатни платки трябва да работят с висока прецизност и надеждност.
Един от най-големите проблеми за печатните платки в космоса е вибрацията. Когато космически кораб изстрелва, ракетният двигател създава силни вибрации и шум. От друга страна, турбуленцията е често срещано явление в самолетите. Тези вибрации могат да повредят или да повредят аерокосмическата печатна платка и нейния монтаж. За да разрешите тези проблеми, трябва да изберете съответно надежден производител на аерокосмически печатни платки.
Често срещани видове вибрации в космическите кораби
Много видове вибрации могат да повлияят на самолетите. Шумът от ракетата е първият. Когато ракетният двигател се запали, той произвежда силен звук. Звуковите вълни се отразяват като акустични вълни, които разтърсват стартовата площадка и космическия кораб. Този шум може да повреди чувствителна електроника.
Друг често срещан вид вибрации е аеродинамичното възбуждане. По време на високоскоростни полети около космическия кораб се наблюдават различни модели на въздушен поток. Тези модели на въздушен поток често произвеждат различни нива на вибрации.
Ударните вълни, създадени от тези модели на въздушния поток, могат да се движат напред-назад. В някои ситуации въздухът може да се задържи в кухини, създавайки промени в налягането. Понякога въздухът тече отделно и се събира отново, което води до още по-силно трептене. Освен това, превозното средство може да вибрира само, ако въздушният поток стане нестабилен.
Космическият кораб е изправен и пред турбулентна среда. Може би вече сте запознати с тази ситуация. Това е бърза и неравномерна промяна в потока на въздуха или газа. Внезапните ефекти от това причиняват постоянно движение и треперене на летателния апарат.
Тези вибрации могат да варират от една мисия до друга. Видът ракета или самолет, полезният товар и планът на проекта влияят на вибрациите.
Как вибрациите влияят на сглобяването на печатни платки в аерокосмическата индустрия
Аерокосмическите печатни платки могат да претърпят много видове повреди от вибрации. Най-често срещаният проблем е загубата на компоненти на печатната платка. Ако интензитетът на вибрациите е твърде висок, кондензаторите могат да се повредят.
Спойките, които държат частите заедно, могат да се напукат. Пътечките на платката, които пренасят сигнала, могат да се счупят. Самата платка може да започне да се отлепва в процес, наречен деламинация.
Цилиндрите, стените вътре в отворите на печатната платка, също могат да се счупят. Има и още. Щифтовете вътре в отворите също могат да се счупят. Металът може да доведе до отслабване на свързващите части поради многократно напрежение.
Вибрациите могат да причинят всички тези повреди. В резултат на това вашата аерокосмическа печатна платка може да спре да работи, което да доведе до сериозни проблеми. Тъй като ремонтите са невъзможни в космоса, избягването на повреди е много важно тук.
Как да защитим платките от вибрации
Правилното проектиране на платката е ключът към осигуряването на най-висока защита. Трябва също така да монтирате компонентите правилно. Уверете се, че сте поставили всяка част здраво на платката. Анализирайте как поставяте тези части, за да се уверите, че всичко следва правилните правила.
Можете също да използвате лепило или уплътнители по време на сглобяването на печатната платка. Тези материали помагат за абсорбиране на удари и намаляват движението на частите, когато платката вибрира. За да създадете здрави връзки обаче, трябва да извършите перфектно запояване.
Друга добра практика е да се гарантира, че платките имат гладки и твърди ръбове. Свиването на аерокосмическата печатна платка също може да помогне за намаляване на щетите от вибрации. Можете също да обмислите специални корпуси. В този случай можете да съберете повече информация за това колко вибрации изпитва платката.
Антивибрационните рамки са друго полезно решение. Те са по-скъпи, но изключително полезни за защита на чувствителна електроника.
Механичните вълни също могат да преминават през платката и да я повредят. За да намалите това, можете да поставите конектори близо до важни компоненти. Това помага да спрете вълните, преди да се разпространят твърде много.
Защо надеждността на сглобяването на печатни платки в аерокосмическата индустрия е критична при космически мисии?
Електронните системи в космическите кораби трябва да бъдат надеждни. Дори една грешка може да доведе до големи проблеми. Веднъж в космоса, никой не може да ги поправи, освен ако не кацнат на Земята или на космическа станция. Проблем с печатна платка или в нейния монтаж може да доведе до повреда на цялата система. Електрониката трябва да работи в продължение на много години при дълги мисии, като например сателитни операции. Ето защо е необходимо да се извършат строги тестове преди изстрелване.
Правила за проектиране на печатни платки в аерокосмическата индустрия за намаляване на щетите от вибрации
Има специфични стъпки за изработка на печатни платки с космическо качество. Процесът може да включва отчитане на различни фактори. Съображения като разположение на веригата, управление на топлината и толерантност на печатната платка към налягане са от решаващо значение.
#1 Намаляване на номиналните стойности
Едно от критичните правила се нарича намаляване на номиналните мощности. Това е специализиран процес, който задвижва частите под стандартния им лимит. Например, електрическият ток във веригата се намалява с 66%. По този начин обикновено можете да предотвратите прегряване. В космоса няма въздух, който да отвежда топлината, така че трябва да я отвеждате само чрез проводимост или излъчване.
#2 Дъски за модели на полети
Платките за модели на полети (FM) имат строги изисквания за дизайн. Те трябва да използват определени видове отвори. Проходни отвори и заровени отвори са разрешени, но скрити отвори не са. FM платките не могат да имат променливи компоненти като тример кондензатори или регулируеми резистори. Използват се само части с фиксирана стойност.
#5 Дизайн на проводника
Трябва внимателно да проектирате проводниците. Те могат да отвеждат топлина от спойката, ако са свързани към вътрешна захранваща равнина. Това се нарича студено споено съединение, вид лоша връзка. За да предотвратите това, уверете се, че ширината и дължината на проводника са по 1 мм. В този случай обърнете внимание на съотношението 1.5:1.
#6 Симетричен дизайн на платката
Проектирането и сглобяването на печатни платки в аерокосмическата индустрия трябва да бъдат симетрични. Трябва да се уверите, че медните слоеве и компонентите са правилно балансирани. По този начин можете да гарантирате, че печатната платка няма да се усуква или огъва.
#7 Покрити проходни отвори (PTH)
Единствените допустими отвори са плоски отвори (PTH). Други елементи, като дистанционни елементи, нитове или капси, не са разрешени.
#8 Специални спойки и ламиниране
При производството на печатни платки, които се разпространяват във въздуха, маските за запояване се пропускат. В космоса маските за запояване могат да се отлепят или да отделят газове. Това може да повлияе на производителността или частите да паднат.
За стандартите за проектиране и сглобяване на печатни платки в аерокосмическата индустрия можете да помислите за ламиниране с медно покритие. Слоевете обикновено не се разделят и не се залепват добре един за друг. Конформното покритие може да помогне за защитата на вашата печатна платка от електростатичен разряд (ESD). Терминът ESD в този случай се отнася до електростатичен разряд (ESD). Тънките слоеве предотвратяват натрупването и освобождаването на заряда наведнъж.
#9 Стандарти за сглобяване на печатни платки
Уверете се, че шарките по повърхността са достатъчно големи. Малките детайли могат да паднат или да се разхлабят. Ширината на проводниците трябва да бъде поне 0.1 мм.
Ако е жизненоважно, накарайте връзката да преминава през същия слой. Можете също така да включите допълнителен път и повече отвори, ако пространството не позволява първия вариант. Има много начини да се предотврати повреда само на един елемент.
Като цяло, не забравяйте да проверите всички части. Дефектите или фалшивите части могат сериозно да повредят самолета. Надеждността на космическата електроника е по-важна, отколкото цената.
Заключение
Екстремните вибрации и температури в космоса могат сериозно да повредят печатните платки. Затова трябва да следвате правилния процес на производство и монтаж на печатни платки за аерокосмическата индустрия. Всеки детайл е от значение в този процес, от начина на монтиране на частите до начина на управление на топлината.
UETPCB е водещ производител на висококачествени PCB компоненти за аерокосмическата индустрия. Ако се интересувате от нашите Услуги за производство и монтаж на печатни платки, чувствай се свободен да !.