与其他许多人一样,我也喜欢工程学,尤其是综合设计,以发挥我的创造力和创造力。将新颖的想法或产品变为现实的前景非常诱人。我什至听说过将电子设计称为一门艺术。尽管我喜欢这种比较,甚至可以看到两者之间的某些相似之处,但我仍不愿接受该描述。艺术,至少以其最纯净和最佳的形式,没有任何限制。电子设计并非如此。实际上,最好的设计是可以紧密接受并纳入限制或界限的设计。
设计PCB时,要求设计人员在可用组件,材料类型,设备功能,电路板制造和PCB组装方法的限制范围内进行操作。有限制的“创造”具有挑战性,要求设计人员在遵守制造限制的同时纳入其设计意图。这就是所谓的制造设计(DFM),因此优化PCB的设计与开发。
在为关键系统设计PCB时,例如在航空航天技术中使用的PCB时,DFM显得尤为重要,它包含了其他电路板(例如消费类电子产品)不必要的其他要求。但是,在探索用于航空航天技术PCB的DFM之前,让我们简要地回顾一下DFM,以便我们可以在两者之间形成鲜明的对比。
PCB的制造设计(DFM)
如今,几乎所有PCB软件设计软件包都可以设置电路板布局的规则和准则。这些设计规则检查(DRC)可帮助设计人员保持在预设的制造限制和公差范围内。对于要构建的电路板,仅利用此功能是不够的。相反,有必要实施真正的DFM,其中包括公差根据合同制造商(CM)的设备能力量身定制。这也包括PCB组装和测试的规则和准则,如下所述。
组装设计(DFA)是结合了影响PCB组装制造阶段的特定规则和准则。这包括确认组件的布局是否准确,确保您的电路板能够承受装配过程中的热应力和物理应力以及考虑电路板的去面板化。
测试设计(DFT)是在设计中包括测试点和必需的测试方案(如果需要)。通常进行测试以确保您的电路板符合特殊要求;它可以脱机完成,也可以在制造过程中自动完成。
用于航空航天技术PCB的DFM
都好 PCB布局应该包括如上所述的DFM。但是,在设计太空飞行器时,需要用于航空航天技术的更高级的DFM,例如卫星。为了发挥最大作用,此更高级的DFM需要对PCB制造步骤 以及其他法规限制,标准和性能要求以及组件管理如何影响这些因素, 材料耐久性 和 电路板可靠性空间部署所需的措施。可以将这些知识封装到以下要点中,以指导您的航空航天技术PCB设计。
l 研究并熟悉自己 适用标准和规定。
向航空航天业组织供应零件和系统受到严格的管制,如果不遵守这些要求,可能会阻止您使用产品。
l 选择带有 可追溯的供应链。
假冒组件的激增导致对组件供应链管理的严格要求。如果您是诸如NASA之类的供应机构,则必须遵循多层组件批准流程。
l 选择可以承受环境的材料 严格的太空飞行和部署。
您的设计应考虑到环境问题,例如振动和极端温度。建议执行软件仿真,也许还要进行物理测试,以验证电路板承受这些压力的能力。
l 确保您的CM符合您的要求 质量管理体系(QMS) 要求。
对于航空航天系统,具有符合以下条件的QMS: AS9100D是强制性的。该标准的广度要求您的CM的质量控制流程和文档应具有支持性。
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