航天器通常面临严苛的环境条件。因此，必须确保用于航天器的组件能够应对此类情况。航天器电子设备也不例外。因此，航空航天用PCB必须具备高精度和高可靠性。
航天电路板面临的最大问题之一是振动。航天器发射时，火箭发动机会产生强烈的振动和噪音。另一方面，湍流是飞机上常见的现象。这些振动可能会损坏或导致航空航天PCB及其组件失效。为了解决这些问题，必须据此选择一家可靠的航空航天PCB制造商。
航天器中常见的振动类型
许多类型的振动都会对航天器产生影响。火箭噪音是其中之一。当火箭发动机点火时，会产生巨大的声响。声波以声波的形式反射，从而导致发射台和航天器产生震动。这种噪音可能会损坏敏感的电子设备。
另一种常见的振动类型是气动激励。在高速飞行过程中，航天器周围会形成不同的气流模式。这些气流模式往往会产生不同程度的振动。
这些气流模式产生的激波可能会来回移动。在某些情况下，空气可能会被困在空腔中，从而导致压力变化。有时，气流会分离后再次汇合，从而产生更剧烈的震动。此外，如果气流变得不稳定，车辆本身也会产生振动。
这艘航天器还面临着湍流环境。你可能已经对这种情况很熟悉了。所谓湍流，是指空气或气体流动发生快速且不规则的变化。这种突变会导致航天器持续晃动和震颤。
这些振动在不同的任务中可能会有所不同。火箭或飞机的类型、有效载荷以及项目计划都会影响振动情况。
振动如何影响航空航天PCB组装
航空航天用PCB可能会因振动而遭受多种损坏。最常见的问题是PCB上的元器件脱落。如果振动强度过高，电容器可能会破裂。
用于连接元件的焊点可能会开裂。电路板上用于传输信号的走线可能会断裂。电路板本身可能会出现一种称为“分层”的现象，导致层间剥离。
“桶状结构”（即PCB孔内的内壁）也可能断裂。不仅如此，孔内的引脚也可能断裂。金属材料可能会因反复受力而导致连接部位变弱。
振动可能会造成所有这些损坏。因此，您的航空航天PCB组件可能会停止工作，从而引发严重问题。由于在太空中无法进行维修，因此避免故障在这里至关重要。
如何保护电路板免受振动影响
正确设计电路板是确保最高保护水平的关键。此外，还必须正确安装元器件。请确保每个元器件都已牢固地安装在电路板上。分析元器件的布局方式，以确保一切均符合相关规范。
在PCB组装过程中，您还可以使用胶水或密封剂。这些材料有助于吸收冲击，并减少电路板振动时元器件的位移。不过，要想建立牢固的连接，必须确保焊接质量完美无缺。
另一项良好做法是确保电路板的边缘光滑且坚固。缩小航空航天PCB的尺寸也有助于减少振动造成的损坏。您还可以考虑使用特殊的防护外壳。这样一来，您就能收集到更多关于电路板所承受振动强度的信息。
防震框架是另一种有效的解决方案。虽然价格较高，但在保护敏感电子设备方面却非常有效。
机械波也会通过电路板传播并对其造成损坏。为减轻这种影响，可将连接器放置在重要元器件附近。这样有助于在波传播过远之前将其阻断。
为什么航空航天PCB组装的可靠性对太空任务至关重要？
航天器中的电子系统必须可靠。 一个小小的失误就可能引发严重问题。一旦进入太空，除非返回地球或降落在空间站，否则无人能对其进行维修。印刷电路板（PCB）或其组装环节出现问题，都可能导致整个系统失效。在卫星运行等长期任务中，电子设备必须持续工作多年。因此，在发射前必须进行严格的测试。
旨在减少振动损坏的航空航天PCB设计规则
制造航天级PCB需要遵循特定的步骤。该过程可能需要综合考虑多种因素。诸如电路布局、热管理以及PCB的耐压能力等考虑因素至关重要。
#1 降额
其中一条关键规则被称为“降额”。这是一种将部件运行在低于其标准限值范围内的特殊工艺。例如，将电路中的电流降低66%。通过这种方式，通常可以防止过热。在太空中，没有空气来带走热量，因此只能通过传导或辐射来散热。
#2 飞行模型电路板
飞行模型（FM）电路板的设计要求非常严格。它们必须使用特定类型的孔。允许使用通孔和埋孔，但不允许使用盲孔。FM电路板不能使用可变元件，如微调电容器或可调电阻。只能使用固定值的元件。
#5 导体设计
必须仔细设计导线。如果将导线连接到内部电源层，它们可能会带走焊盘上的热量。这被称为“冷焊点”，是一种连接不良的情况。为防止这种情况，请确保导线的宽度和长度均为1毫米。此时，请注意保持1.5:1的比例。
#6 对称电路板设计
航空航天PCB的设计和组装必须对称。必须确保铜层和元器件的平衡性。这样可以确保PCB不会扭曲或弯曲。
#7 镀通孔（PTH）
仅允许使用通孔（PTH）。其他部件，如间隔柱、铆钉或眼钉，均不允许使用。
#8 特殊焊料膜和层压
在制造航空用印制电路板时，会省略阻焊层。在太空环境中，阻焊层可能会剥落或释放气体，这可能会影响性能，甚至导致元器件脱落。
对于航空航天领域的PCB设计标准和组装，您可以考虑采用覆铜层压板。其各层通常不会分离，且层间粘合性良好。采用保护性涂层有助于保护PCB免受ESD的影响。此处ESD是指静电放电（Electrostatic Discharge）。薄层结构可防止电荷聚集并一次性释放。
#9 PCB组装标准
请确保表面图案的尺寸足够大。过小的细节可能会脱落或松动。导线的宽度应至少为0.1毫米。
如果这一点至关重要，请让连接通过同一层。如果空间不允许采用第一种方案，也可以增加一条额外的路径和更多的过孔。有许多方法可以防止仅有一个元件发生故障。
总之，请务必检查所有部件。缺陷或假冒部件可能会对飞机造成严重损害。在航天电子设备领域，可靠性比成本更为重要。
结论
太空中的极端振动和温度可能会对印刷电路板造成严重损坏。因此，在制造和组装航空航天用PCB时，应遵循正确的工艺流程。在这个过程中，每一个细节都至关重要，从元器件的安装方式到热管理方式，无一例外。
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