航空PCB装配优化设计

包括驱动电子设备并通常控制机械和气动操作的PCB的开发。空间给PCB制造带来了特殊的挑战，必须克服这些挑战，以确保航空航天系统能够安全可靠地完成其任务。对于板的制造，这些主要与维护有关结构完整性用于变化的环境条件。PCB组装不是很明显。但是，在定义了发展障碍之后，我们将能够定义一种方案来优化航空PCB组装，以应对空间挑战。

 

航空航天系统开发的挑战

空间是充满挑战的环境。看起来很安详，但也很危险。温度范围从华氏一千多度到-455华氏度，这在航天器上施加了巨大的机械应力。另外，存在各种尺寸的空间碎片碰撞的可能性。这些危害和其他危害可归为轨道平台和航天飞行器的外部挑战。如下所列，还有一些挑战威胁着航空系统开发所必须面对的内部系统。

l 离子辐射

辐射是太空中所有车辆和系统的关注点。这更多是由于其对于无线通信的破坏性潜力而不是过度集中的破坏力，这可能是一个生物学问题。

l 射频辐射

射频辐射也可能是一个重要问题。在电离层的大气层中，这种危害最大。

l 振动和机械冲击

正在研发可重复使用的用于太空旅行的火箭，这将大大降低发射和着陆的振动影响。即使有了这些进步，发射所需的能量可能仍将是航天器上巨大的机械应力的来源，以及在未来一段时间内内部设备和系统的振动来源。

l 环境控制

由于空间飞行器的空间通常有限，并且需要温度和压力控制，因此与地面系统相比，散热的选择更少。

l 极端温度

尽管极端温度通常与航空航天系统部署的外部障碍相关，但内部设备也可能会对此感到担忧。例如，通常由电子设备监视和控制的发动机附近的温度可以是数千华氏度。

为了成功部署航天器，必须克服上述危害。对于电路板制造，可以通过以下方法解决选择正确的材料可以确保在热，电和机械环境条件下安全运行。PCBA也可以按照下面的讨论进行处理。

 

优化航空航天PCB组装以应对太空挑战

您的设计必须结合良好的DFM指南，这一点始终很重要。的对PCB开发的好处不能夸大其词。但是，航空航天应用要求的质量和可靠性远远高于大多数商业应用。这是由于法规要求通常适用于所有航空航天开发，以及特定于您的太空系统及其部署的挑战。这些命令要求您选择合格的合同制造商（CM），申请 DFM针对航空航天PCB开发，雇用 组装设计（DFA） 达到或超过IPC 3级电子组装标准，并确保焊点和组件位置在空间中保持完整。

航天飞机上的电路板将面临的最大挑战之一就是辐射。无论是离子型还是射频型，辐射都会通过引入电磁干扰（EMI）破坏电路板，从而干扰信号质量，改变阻抗并在走线上产生串扰。因此，您的设计应该是针对电源完整性进行了优化，合并 信号完整性的特殊考虑，并确保仅使用高性能组件。为促进此过程，您应采用符合以下条件的风险分析：AS9100包括对供应链的监控和可追溯性，并在组装过程中加入适当的附加组件，例如屏蔽。

应对可能影响电路板的振动或机械应力影响的最佳方法是选择材料；但是，如果您的电路板是挠性或刚性-挠性的，这些冲击可能会很严重，并可能导致您的电路板超过弯曲极限或组件脱落。确保您的PCB布局仅具有平坦的元件放置位置或要求添加支撑件才能帮助组装，以确保形成良好的焊点和牢固固定元件。对于较重的组件或无法实现平面性的情况，可能需要让您的CM使用加劲肋或增加对您的附着力组装时的柔性板。

所有物质的温度都会使其失去形状或形状。这不仅适用于板材料，还适用于组件和焊点。在正常情况下，这应该不是问题。一样，最好选择将其制成的组件。NASA零件选择表（NPSL）。如果商用现货（COTS）组件 被利用，您可能需要执行 AS9102B 进行测试以确保组件符合航空航天工业标准。

用于航空航天应用的电路板设计与大多数其他商业应用不同。首先，必须满足行业标准。然后，根据空间平台的类型以及它是在轨道上还是在太空飞行而产生特定的要求。