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PCB aeroespacial

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PCB aeroespacial: la guía definitiva

Hoy cambiaremos nuestro enfoque a los PCB aeroespaciales.

Los viajes aéreos, los viajes espaciales y las transmisiones por satélite se han convertido en necesidades en el siglo XXI. Los PCB aeroespaciales desempeñan un papel crucial en la fabricación de máquinas de aire.

En esta guía, nos centraremos en los tipos de PCB aeroespaciales y los factores de fabricación.

Más adelante, también veremos el proceso de diseño y fabricación, y sus aplicaciones. Finalmente, terminamos analizando cómo encontrar el mejor distribuidor para estas PCB.

¿Qué es PCB aeroespacial?

Las placas de circuitos son esenciales en la fabricación de productos electrónicos. PCB junto con sus componentes hace el "motor" de cualquier electrodoméstico que encuentre.

Esto se debe a que los PCB ayudan a dirigir las cargas eléctricas que son integrales para un funcionamiento perfecto.

Placa de circuito impreso de cabina de avión

Los PCB aeroespaciales se utilizan en la industria aeroespacial. Las embarcaciones militares de guerra y otros aviones tienen múltiples dispositivos.

Debido a la sensibilidad de la industria, se requieren PCB especiales. Las placas de circuito impreso aeroespaciales son la solución.

Estos PCB tienen en cuenta factores como la durabilidad, la absorción de impactos, la humedad, entre otros. Estas consideraciones los convierten en los más adecuados para el sector aeroespacial.

La naturaleza de la tarea para la que están destinados también dicta el tipo de material que se debe utilizar. Debido a las altas temperaturas a las que se exponen los aviones, se utilizan principalmente laminados, sustratos de cobre y aluminio.

PCB con dedos dorados para la industria aeroespacial

La oxidación que a menudo es inducida por el calor se aborda utilizando aluminio anodizado.

Tipos de PCB aeroespacial

Dependiendo de la naturaleza de las aplicaciones, existen muchos tipos de PCB para la industria aeroespacial. Algunas de estas aplicaciones incluyen:

Diagrama de circuito para aviones.

·PCB de una cara

Son placas de circuitos que tienen sus componentes montados en uno de sus lados. En la industria aeroespacial, se utilizan para fabricar relés de conmutación. También se utilizan en circuitos de máquinas de vigilancia.

·PCB de doble cara

Estas son placas de circuito con dos capas en las que se pueden montar los componentes. En la industria aeroespacial, se utilizan comúnmente para fabricar fuentes de alimentación. También son esenciales en la iluminación LED.

·PCB multicapa

Todos los PCB multicapa tienen al menos tres capas de material conductor. En la industria aeroespacial, se utilizan en la fabricación de dispositivos para la transmisión de señales. La producción de dispositivos para sondas aeroespaciales y tecnología GPS también se basa en PCB multicapa.

·Tipos de PCB (según función y diseño)

Algunas de las placas de circuito impreso más comunes en la categoría incluyen:

i. PCB rígido

Este es un tipo de PCB que nunca se puede torcer ni doblar en ninguna otra forma. Se utilizan en la fabricación de unidades de energía auxiliares, instrumentación de cabina de vuelo y en la fabricación de convertidores de potencia y sensores de temperatura.

También son cruciales en la instrumentación de la torre de control.

PCB rígido

ii. PCB flexible

Se fabrican utilizando sustratos plásticos flexibles como una poliimida. Se utiliza como conector en diversas aplicaciones en la industria de la aviación.

PCB flexible

iii. PCB rígido-flexible

Se trata de placas de circuitos que utilizan tecnologías de placas tanto rígidas como flexibles. Ocupan un espacio mínimo y tienen menos peso, lo que los hace ideales para la industria.

PCB rígido-flexible

iv. PCB de RF

Los PCB de radiofrecuencia son esenciales en la industria aeroespacial. Permiten una comunicación fluida ya que los pilotos dependen de las ondas de radio.

PCB de RF

v. PCB de alta velocidad

En este diseño, las características físicas de la placa, como el empaque, la interconexión y el diseño, afectan la integridad de las señales.

PCB de alta velocidad

Estos PCB se usan comúnmente en la industria de la aviación debido a la confiabilidad en la comunicación, que es esencial.

vi.PCB de núcleo metálico

El material base de estos PCB está hecho de metales, más comúnmente aluminio, aleación de acero y cobre. La industria aeroespacial los requiere ya que mejoran la disipación de calor.

PCB de núcleo metálico

vii. PCB de aluminio

Se genera mucho calor durante la compresión y descompresión de los aviones. El aluminio disipa el calor de manera eficiente y es menos costoso.

PCB de aluminio

Viii. HDI PCB

Los PCB de interconexión de alta densidad brindan la capacidad de que los productos más livianos sean más rápidos. Esto se logra por su capacidad para aprovechar las vías ciegas y para integrarlo con microvías.

HDI PCB

Los dispositivos más pequeños en los aviones se fabrican con esta tecnología.

Características de los PCB aeroespaciales

Ahora, antes de invertir en cualquier PCB para la industria aeroespacial, debe tener las siguientes características críticas:

PCB aeroespacial

·Alta fiabilidad en condiciones extremas

En la industria aeroespacial, se requieren PCB más fuertes. Estos PCB deberían ser más resistentes en comparación con los que se usan en la electrónica promedio.

Los laminados de alta temperatura junto con sustratos de cobre e incluso aluminio ayudan a las PCB aeroespaciales a superar estas temperaturas. El compuesto térmico también se usa para evitar la transferencia de calor a otras partes electrónicas.

·Material de PCB confiable para PCB aeroespacial

En el diseño, fabricación y ensamblaje de PCB aeroespaciales, se incorporan características adicionales. Se deben aplicar compuestos térmicos como el aluminio para disipar el calor.

Los rastros críticos deben estar blindados y conectados a tierra. Dado que se exponen a ambientes agresivos, se rocían con spray acrílico.

·Capacidad para soportar impactos/capacidad de absorción de impactos

Los golpes y vibraciones extremos son comunes en la industria aeroespacial. Los fabricantes de PCB aeroespaciales contrarrestan esto alterando el diseño de las placas.

Los pines se presionan en el tablero en lugar de soldar. Esto ayuda a sujetar firmemente el componente. A veces se aplica una combinación de soldadura y pin.

·Durable y confiable

El factor más importante para la electrónica aeroespacial es la confiabilidad. Estos componentes electrónicos tienen que funcionar en entornos severos. Los satélites tienen que transmitir señales durante largos períodos sin fallar.

Por lo tanto, estas PCB están hechas de sustratos muy fuertes y los componentes están firmemente fijados o soldados para permanecer intactos por mucho tiempo.

·Capacidad de soportar radiaciones

Los PCB utilizados en el espacio exterior tienen que superar altos niveles de radiación. La radiación en el espacio es capaz de causar daños a los equipos.

Los PCB aeroespaciales deben diseñarse de tal manera que se vuelvan tolerantes a la radiación. Se aplica tecnología antifusible para mejorar la resistencia a la radiación.

·Capacidad para soportar frecuencias variables

Las ondas de radio son esenciales para la comunicación en la industria de la aviación. Estas señales deben transmitirse independientemente de la situación y el entorno.

El blindaje se realiza en lugares estratégicos de la placa de circuito impreso. Las antenas también tienen que estar blindadas. Las líneas de transmisión también se acortan. Estos ayudan a garantizar una transmisión perfecta.

·Resistente al óxido

Se coloca una capa invisible sobre las áreas de cobre expuestas. Estos recubrimientos incluyen recubrimiento en aerosol y enmascaramiento de soldadura.

También se pueden usar recubrimientos epóxicos ya que son barreras efectivas contra la oxidación que da como resultado la corrosión.

El revestimiento utilizado debe ser capaz de soportar demandas térmicas en casos de altas temperaturas.

·Cumplir con las normas y estándares aeroespaciales

El fabricante de PCB aeroespacial debe tener en cuenta estos estándares. Estos estándares se clasifican en función de distintos aspectos de los procesos de fabricación de PCB a los que dan prioridad.

·Capacidad para optimizar el funcionamiento de los sistemas aeroespaciales

Se tienen en cuenta factores como el material adecuado y la capacidad para soportar temperaturas fluctuantes. También se espera que los PCB aeroespaciales sean resistentes a la corrosión.

Deben ser capaces de soportar altas frecuencias y radiación. Junto con la durabilidad, están en condiciones de operar de manera óptima.

Diseño y fabricación de PCB aeroespaciales

La fabricación de placas de circuito impreso aeroespaciales implica numerosas etapas. Esta sección cubre algunos de los aspectos más críticos de estas placas de circuito impreso.

1) diseño y diseño de PCB aeroespacial

Varios importantes diseño y maquetación se deben tomar consideraciones para hacer que los PCB aeroespaciales sean más robustos. Debe usar los componentes correctos de especificaciones militares. También existe la necesidad de diseñar un colchón adicional para las corrientes, entre otros factores importantes.

Entonces, el primer paso debería ser aumentar la corriente dentro del circuito de PCB.

Diseñe la placa de circuito impreso para transportar un amperio adicional que ayudará en caso de falla de los otros dos

Emplear la relación de aspecto al manejar la relación entre las placas desnudas en comparación con las vías al perforar estas últimas. La relación de proporción debe ser 1:10. Exceder esto, digamos 1:15, probablemente pondrá en peligro la confiabilidad.

Diseño y diseño de PCB de alta potencia

En este diseño, asegúrese de separar los planos de alimentación y tierra. Los de baja y alta frecuencia deben mantenerse separados.

Cuando utiliza componentes oscilantes a frecuencias más altas, es probable que generen formas de onda. Es probable que afecten a los componentes de frecuencia más baja.

Blindar y asegurar la limpieza de las señales del reloj. Esto se logra mediante el uso de aluminio u otros materiales que tengan las mismas cualidades que el aluminio.

El siguiente paso es la verificación de los cálculos de impedancia. También deberá realizar simulaciones previas al diseño, ya que es casi imposible probar aplicaciones aeroespaciales en entornos normales.

Se supone que debe introducir un software de simulación para que esto sea posible. Esto le ayudará a obtener recomendaciones para posibles modificaciones. Por lo tanto, ayuda a garantizar que su PCB funcione de manera óptima.

Al trazar el enrutamiento de PCB aeroespaciales, debe mantenerlo en ángulos de no más de 45 grados. Los trazos curvos son los más preferidos. Esto ayudará en la transmisión suave de corrientes dentro del circuito.

Para mayor eficiencia y resistencia, se debe amortiguar los orificios mecánicos.

Para aplicaciones de baja frecuencia, use poliimida, FR4, Cyanate Ester o G10. Para las aplicaciones de alta frecuencia, debe usar Droids, Rodger Series y otros materiales a base de teflón.

2) fabricación de PCB aeroespacial

Industria aeroespacial Fabricación de PCB se supone que tiene en cuenta todas las condiciones a las que se ven sometidos los aviones. Se ponen en marcha una serie de etapas para ayudar a realizar esto.

PCB de perforación

Estos desarrollos se suman a los procesos normales de fabricación de PCB. Las etapas son como se describen aquí:

Laminación secuencial: esto se hace con compuestos de matriz polimérica. Son rígidos y ligeros pero resistentes al calor.

Vías ciegas y enterradas: se utilizan para conectar capas de PCB donde el espacio es limitado. Permite la conexión entre las capas interior y exterior. Enterrado Vias son capaces de conectar capas externas pero nunca pasan a una capa externa.

Vías rellenas (vías conductoras y no conductoras): esto ayuda a evitar que la soldadura u otros contaminantes entren en la vía. También proporciona soporte estructural a la almohadilla de cobre, ya que cubre los agujeros abiertos en los casos de vía en la almohadilla.

Taladrado láser y vías apiladas: En la industria aeroespacial, el taladrado de PCB lacer es fundamental en la creación de vías. También es el más apropiado para FR4 y los materiales compuestos utilizados.

Disipadores de calor: el compuesto térmico de alta calidad se utiliza para aislar los disipadores de calor. Esto se hace para rellenar placas de circuito impreso. Esto asegura la reducción de los problemas de vibración.

Edge Trenzado y Castellation: Esto se refiere al entrelazado de hebras. Permite la modificación de PCB aeroespaciales. Los agujeros se pueden perforar fácilmente. También permite crear ranuras y fresados.

Aplicación de compuestos térmicos: los compuestos térmicos se aplican debido a su capacidad para ayudar a aislar los disipadores de calor. Los PCB aeroespaciales están expuestos a varias temperaturas.

Soldadura de estampados: se sueldan a la almohadilla. Esto se utiliza en la soldadura de placas de circuito impreso.

3) Proceso de ensamblaje de PCB aeroespacial

Algunos de los principales procesos en el Proceso de montaje de PCB incluir lo siguiente:

Ensamblaje de PCB BGA

·Diseño

La planificación es un paso esencial en todos los procesos de fabricación. Se formula el diseño y la disposición de la PCB aeroespacial deseada.

Se revisan todas las especificaciones y se rectifican aquellas que puedan causar fallas.

·Aplicación de soldadura en pasta

Se aplica pasta de soldadura a la placa. Las plantillas se utilizan para crear varias formas y tamaños.

Esto asegura que la soldadura en pasta se aplique en la posición correcta.

·Colocación de componentes

Este es un proceso automatizado. Permite la colocación de componentes en las áreas previstas de la placa.

En el montaje de PCBs aeroespaciales se utilizan máquinas robóticas. Son precisos ya que se basan en software de diseño.

·Aplicación de soldadura en pasta

Después de la colocación de los componentes, la soldadura en pasta debe aplicarse y solidificarse correctamente. Los componentes pueden adherirse a la placa.

El PCB aeroespacial se pasa a través de una cinta transportadora. Esta correa pasa por un horno de reflujo.

Se supone que el horno es de estándar industrial. Mejora la fusión del exceso de pasta de soldadura.

Luego se exponen a calentadores más fríos. Estos enfrían la pasta derretida y la solidifican, sujetando firmemente los componentes en el tablero.

·Inspección

La PCB aeroespacial luego se somete a una inspección. Esto ayuda a identificar si hay algún problema de funcionalidad.

Es probable que las conexiones de mala calidad provoquen fallas operativas en la PCB aeroespacial. La comprobación se realiza primero manualmente. Se inspeccionan aún más utilizando opciones ópticas que se digitalizan.

·Inserción de componentes de orificio pasante

Los componentes de PCB aeroespaciales necesitan una inserción de orificio pasante. Esto se debe a que la mayoría de los PCB utilizados en esta industria son de varias capas.

El uso de tecnología de orificio pasante permite el paso de señales de un lado al otro de la placa.

·Inspección final

En esta etapa se inspeccionan la funcionalidad y las características eléctricas. Estos incluyen la inspección de voltaje y corriente.

La salida de señal también está sujeta a inspección. Esto es importante considerando los riesgos a los que están expuestos los aviones. Los defectos podrían ser desastrosos.

·Limpieza

El flujo puede permanecer en los PCB aeroespaciales. Por lo tanto, es esencial limpiar los PCB de dichos residuos, ya que tienen el potencial de interferir con la funcionalidad.

Esto se hace lavando estas placas con agua desionizada. Luego se secan eficientemente usando aire comprimido.

Esto asegura que los componentes no estén sujetos a fallas o defectos eléctricos que puedan dificultar la funcionalidad.

Prueba de ensamblaje de PCB aeroespacial

Después de ensamblar PCB aeroespaciales, es esencial probar si funcionan como se desea. A diferencia de otras PCB, las PCB aeroespaciales son muy sensibles.

Un error menor tiene el potencial de traducirse en un desastre.

Se realizan pruebas para confirmar si los PCB han alcanzado los estándares y especificaciones de la industria de la aviación. También ayuda a determinar si las características deseadas se capturan adecuadamente.

Pruebas de calidad de PCB

Más a menudo, se crean prototipos de PCB aeroespaciales. Durante la creación de prototipos, los defectos se detectan con suficiente antelación y se corrigen.

Debido a la sensibilidad de los productos aeroespaciales, sería imprudente desplegar una placa de circuito impreso antes de crear un prototipo. La producción de PCB tiene que pasar por este proceso.

El prototipo debe cumplir con los estándares establecidos por las autoridades de aviación pertinentes antes de que se lancen para la producción.

Embalaje de PCB aeroespacial

El empaque de PCB aeroespacial es un proceso delicado. Lo mismo se aplica al envío de las piezas.

Deben empaquetarse adecuadamente para evitar daños que pueden ser catastróficos en el futuro. Al enviar estos productos, se debe brindar protección curándolos en cajas especiales.

Embalaje de PCB

Deben estar protegidos dentro de las cajas para evitar movimientos que tengan el potencial de ser destructivos.

Aplicación de PCB aeroespacial

Honestamente, hay muchas aplicaciones de PCB en la industria aeroespacial. Aquí hay algunas aplicaciones:

Drone

·Sistemas de radiocomunicación

Las comunicaciones por radio son esenciales en la industria aeroespacial. Ayudan en la comunicación entre la tripulación y la torre de control.

Se deben usar PCB aeroespaciales para garantizar que la comunicación sea fluida y eficiente en todo momento.

·Instalaciones de Radares

La confiabilidad es esencial para la industria aeroespacial. Las instalaciones de radar ayudan a transmitir ondas de radio. Estos son muy importantes en la comunicación.

Los PCB aeroespaciales se utilizan en la instalación de radares. Estos PCB son resistentes a las condiciones ambientales peligrosas y extremas en las que se realizan estas instalaciones.

·PCB para sensor aeroespacial

Los sensores en el sector aeroespacial son una necesidad. Son importantes en la detección de señales, presión y calor, entre otros.

Debido al delicado papel que desempeñan, los sensores deben ser estables y fiables. También deben ser rentables. Por lo tanto, los PCB aeroespaciales están diseñados para poseer estas cualidades.

·Convertidores de potencia

Estos están diseñados para convertir la energía eléctrica de una forma a otra. Esto es muy sensible en la industria aeroespacial.

Los transbordadores espaciales, por ejemplo, dependen de convertidores de potencia para poder volar al espacio. La falla de estos convertidores es catastrófica.

Los PCB aeroespaciales para convertidores se fabrican de manera que puedan soportar la radiación en el espacio. Esto ayuda a garantizar la eficiencia.

·Fuentes de alimentación

Son dispositivos que suministran energía eléctrica a tableros eléctricos. El fracaso no es una opción en la industria aeroespacial.

Los PCB aeroespaciales están diseñados y fabricados de tal manera que pueden soportar fluctuaciones en las fuentes de alimentación. En la mayoría de los casos, se utiliza aluminio ya que tiene la capacidad de disipar corrientes de energía eléctrica.

·Sistemas de iluminación LED

Los diodos emisores de luz se utilizan en gran medida en la industria de la aviación para la iluminación. Los PCB aeroespaciales deben usarse en la fabricación de estos LED. Esto se debe a que la industria de la aviación es delicada.

Un pequeño fallo en el diseño de las PCB para LED puede traducirse potencialmente en catástrofes. Es imperativo que se cumplan los estándares aeroespaciales al fabricar los LED.

·Instrumentación electrónica de vuelo

Esto se encuentra en la cabina de vuelo. Muestra datos de vuelo electrónicamente. Es una pantalla multifuncional para el avión.

Además, este es uno de los componentes más sensibles de un avión. Los PCB aeroespaciales utilizados en su fabricación deben diseñarse para garantizar la durabilidad y la resistencia en la mayoría de las extremidades que enfrenta el avión.

·Sensores de temperatura

Estos son dispositivos que detectan y miden el calor o el frío dentro de un sistema y posteriormente los convierten en señales eléctricas. Los aviones están sujetos a temperaturas fluctuantes.

Se necesitan PCB que puedan manejar este tipo de fluctuaciones. Esto solo se puede encontrar en PCB aeroespaciales. Se fabrican teniendo en cuenta este factor.

·Sistemas de control de motores

Este tiene a su cargo el deber de controlar y coordinar los diferentes componentes del motor para su óptimo funcionamiento.

Es imperativo que se utilicen PCB aeroespaciales en la fabricación de estos sistemas. Esto ayudará a garantizar que se logre la eficiencia.

·Aplicaciones de interfaz de audio

Un buen ejemplo, en este caso, es un registrador de datos de vuelo. Se supone que estos registran toda la información hablada por radio en el avión.

Ayudan en el almacenamiento de datos. Los datos almacenados pueden recuperarse después de accidentes de aviación y utilizarse para determinar la causa del accidente. Esto ayuda en la prevención de accidentes similares.

Los PCB aeroespaciales se utilizan en estos dispositivos debido a su capacidad para soportar las extremidades.

Dónde comprar PCB aeroespaciales

Probablemente, el abastecimiento de PCB aeroespacial puede ser la tarea más desafiante. Sin embargo, esta sección hará que el proceso sea simple y fácil de entender.

Vamos a descomponerlo:

Diseño de PCB aeroespacial

·Profesional

Al buscar PCB aeroespaciales, debe asegurarse de que el proveedor sea un experto.

Puede comprobarlo confirmando si el proveedor está certificado por los organismos de aviación pertinentes.

También debe confirmar la membresía a los organismos profesionales relevantes para los miembros del personal.

La sensibilidad de los aviones y las naves espaciales dicta que los componentes, como las PCB, sean fabricados por profesionales.

Esto garantizará la calidad. Solo de esta manera podrá evitar un resultado peligroso y trágico.

·Experiencia

La experiencia más extensa suele asociarse con la perfección. Esto también se aplica al diseño y fabricación de PCB aeroespaciales.

Es recomendable obtener PCB aeroespaciales de proveedores con más experiencia en la industria.

Es muy probable que los proveedores experimentados estén bien familiarizados con las regulaciones de la industria de la aviación. Por lo tanto, estará seguro de obtener PCB perfectos para sus necesidades aeroespaciales.

·Adelanto tecnológico

La tecnología está en constante evolución. De vez en cuando, las innovaciones entran en juego.

Estas innovaciones aseguran que los productos fabricados sean más eficientes y fiables. Sacan su fuerza de la incorporación de los beneficios de la tecnología anterior.

Además, también capitalizan los fallos de la tecnología anterior y los mejoran.

Esto se traduce en mejores productos. Cuando busque PCB aeroespaciales, busque proveedores que utilicen la última tecnología.

·Garantía

Los PCB aeroespaciales son caros. Están hechos con muchas consideraciones ambientales a las que están expuestos los aviones.

No desea comprar un producto tan caro sin garantía.

La garantía demuestra la confianza del fabricante en el producto que te vende. También le brinda valor por su dinero en caso de que surja una anomalía dentro del período especificado. Esto le ayudará a minimizar las pérdidas.

·Envío

Los fabricantes de PCB aeroespaciales deberían poder elaborar la logística para el transporte de sus productos.

Debido a la naturaleza delicada de los PCB aeroespaciales, no todas las empresas de mensajería pueden transportarlos.

Debe elegir un proveedor que pueda transportar los productos que ha pedido. Esto ayudará a garantizar que se tomen precauciones al transportar los productos.

· Servicio posventa

También es imperativo que elija un proveedor de PCB aeroespacial que pueda reparar su producto. En algunos casos, los componentes de los PCB pueden tener problemas.

Sería ideal que el concesionario lo revise o lo reemplace. Esto ayudará a garantizar que obtenga el servicio correcto para el componente. Un proveedor que no es capaz de mantener su producto no es adecuado.

Otros factores a considerar incluyen:

-Respuesta oportuna del fabricante siempre que haya necesidad.

-Los proveedores también deberían poder proporcionar una guía sobre la mejor manera de utilizar el producto. Esto ayudará a garantizar que se minimicen las roturas durante el montaje de los dispositivos.

Esto se traduce en la confiabilidad del proveedor de PCB aeroespacial.

Conclusión

Hemos aprendido que los PCB son esenciales para la industria de la aviación. Se deben incorporar una serie de consideraciones al diseñar y fabricar PCB aeroespaciales para hacer frente a las fluctuaciones de temperatura, radiación y radiofrecuencias.

Deben estar diseñados para ser fiables y duraderos.

También hemos analizado el proceso de diseño y fabricación de estas PCB. A partir de esto, nos hemos dado cuenta de que se deben tener en cuenta algunas estrategias para garantizar que el PCB sea de calidad.