Leiterplatten sind ein wesentlicher Bestandteil vieler Elektronikgeräte. Sie leiten die elektrischen Ladungen, die für den Betrieb einer Vielzahl von Geräten erforderlich sind, von Mobiltelefonen bis hin zu Digitaluhren. Ohne sie würde die überwiegende Mehrheit unserer elektronischen Geräte nicht so funktionieren, wie sie funktionieren.
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Normalerweise reicht eine herkömmliche Leiterplatte aus. Bestimmte Bedingungen erfordern jedoch spezielle Lösungen. Manchmal möchte ein Hersteller eine Leiterplatte in einer Position eingeben, die eine normale Leiterplatte nicht handhaben kann. Einige Leiterplatten müssen überlebenextreme Bedingungen wie hohe Temperaturen und Drücke. In solchen Situationen werden die Hersteller beim Leiterplattendesign etwas kreativer.
Arten von Leiterplatten
Leiterplatten oft genannt Leiterplatten oder Leiterplatten enthalten einen Isolator und Gewinde aus leitendem Material. Bei den meisten Leiterplatten besteht der Isolator aus grünem Glasfaserglas, das die Leiterplatte erdet, Wärmebeständigkeit bietet oder andere Funktionen hat. Kupfer wird häufig zum Leiten der Elektrizität verwendet und angebrachtdurch Löten des Metalls mit dem Isolator.
Leiterplattenhersteller ersetzen manchmal Materialien, wenn sie Leiterplatten für spezielle Zwecke herstellen. Sie müssen möglicherweise stabilere Materialien oder Materialien mit bestimmten Eigenschaften verwenden, wenn die Leiterplatte extremen Umständen ausgesetzt ist.
In anderen Fällen variiert das Leiterplattendesign, um die Anpassungsfähigkeit der Leiterplatten zu verbessern. Flexplatinen oder Farbbandplatinen sind flexibel gestaltet. Dadurch können Hersteller sie in Positionen an Geräten platzieren, die sie normalerweise nicht könnten. Sie können sich biegen, um in kleine Räume zu passen und andere Gerätekomponenten zu umwickeln.
Leiterplatten für die Luft- und Raumfahrtindustrie
Die Luft- und Raumfahrtindustrie ist ein Sektor, in dem robustere Leiterplatten erforderlich sind als für die durchschnittliche Alltagselektronik. Die in Flugzeugen, Raumfähren, Satelliten und Kontrolltürmen verwendeten Komponenten müssen unter extremen Bedingungen äußerst zuverlässig sein. Sie sind ungewöhnlichen Umständen ausgesetztDies würde die Standard-Leiterplatten stärker belasten, als sie handhaben könnten. Und wenn diese wesentlichen Komponenten ausfallen, könnten die Ergebnisse katastrophal sein.
Aus diesem Grund treffen Leiterplattenhersteller extreme Vorsichtsmaßnahmen und verwenden besonders haltbare Materialien für die Luft- und Raumfahrt. Fortschritte bei Leiterplatten kommen der Luft- und Raumfahrtindustrie zugute, indem sie sicherer und effizienter werden.
So halten Leiterplatten der Luft- und Raumfahrt einigen der harten Bedingungen stand, denen sie ausgesetzt sind.
Hohe Temperaturen
Im Weltraum kann die Elektronik Temperaturen von bis zu ausgesetzt sein. negative 150 Grad Celsius . Im Vakuum des Weltraums gibt es auch keine Luft, um Wärme zu übertragen. Die einzige Möglichkeit, sie zu übertragen, ist die Strahlung.
Hersteller verwenden bestimmte Hochtemperaturlaminate, Kupfer- und Aluminiumsubstrate in Leiterplatten für die Luft- und Raumfahrt, damit sie diese extremen Temperaturen überstehen können. Wärmeleitpaste wird auch häufig verwendet, um die Wärmeübertragung auf andere elektronische Teile zu isolieren.
Komponenten können ungefähr eingestellt werden 20 Tausendstel Zoll von der Oberfläche des Boards oder Platz kann verwendet werden um die Wärmeableitung zu erleichtern. In der Luftfahrt können Ventilatoren verwendet werden, um zusätzliche Wärme abzuleiten.
Hitze kann auch zu Oxidation führen. Die Verwendung von eloxiertem Aluminium kann die Probleme beseitigen, die dies verursachen könnte.
Stoßdämpfung
In der Luft- und Raumfahrtindustrie verwendete Elektronik kann auch mechanischem Missbrauch wie übermäßigem Stoß und Vibration ausgesetzt sein.
Damit Leiterplatten diesen Bedingungen standhalten können, ändern Hersteller manchmal das Design der Leiterplatten. Einige verwenden Stifte, die in die Platine gedrückt werden um die Komponenten an Ort und Stelle zu halten, anstatt zu löten. Manchmal kombinieren Ingenieure Stifte und Löten für zusätzliche Sicherheit.
Einige der Strategien, um Leiterplatten widerstandsfähiger gegen hohe oder niedrige Temperaturen zu machen, haben auch Anwendungen zum Schutz vor Stößen und Vibrationen. Das Auftragen von Wärmeleitpaste auf eine Platine kann zur Reduzierung beitragen. die Auswirkungen von Schwankungen Wenn Sie einen kleinen Abstand zwischen den Komponenten und der Oberfläche der Platine lassen, kann dies auch die Belastung der Leiterplatte verringern.
Strahlung
PCBs, die im Weltraum verwendet werden, müssen eine weitere einzigartige Herausforderung bewältigen. Die höhere Strahlung im Weltraum kann die Ausrüstung beschädigen, wenn sie nicht geeignet ist, ihre Auswirkungen zu tolerieren.
Hersteller versuchen, die Elektronik mit verschiedenen Materialien vor Strahlung zu schützen. Sie verkleinern auch Komponenten, sodass weniger Teile Strahlung riskieren. Sie bauen auch Backups ein, damit ein einzelnes Strahlungsereignis nicht den gesamten Betrieb deaktiviert.
Antifuse-Technologie das dauerhafte Wege schafft, die Elektrizität zwischen Transistoren leiten können, hat sich als strahlungsbeständiger erwiesen. Andere Arten von Schaltkreisen wurden durch Verwendung dünnerer Materialschichten widerstandsfähiger gemacht.
Hochfrequenz
In der Luftfahrt müssen Funkwellen zur Kommunikation verwendet werden. Daher ist es wichtig, dass Signale übertragen werden können, ohne dass sie in irgendeiner Weise beeinträchtigt werden.
Um sicherzustellen, dass die Funkkommunikation ordnungsgemäß durchkommt, müssen die Hersteller platzieren Abschirmung an strategischen Stellen auf der Leiterplatte und manchmal mit Antennen. Wenn Sie die Übertragungsleitungen so kurz wie möglich halten, können Sie auch sicherstellen, dass die Funkkommunikation korrekt übertragen wird.
Fazit
Wir verwenden täglich Leiterplatten, die für den größten Teil unserer Elektronik unverzichtbar sind. Unsere Geräte müssen jedoch normalerweise keinen extremen Temperaturen oder Strahlungen standhalten. Wenn es um Leiterplatten für die Luft- und Raumfahrtindustrie geht, benötigen sie dieseviel mehr aushalten können.
Fortschritte in der Entwicklung und Produktion von Leiterplatten haben es der Luft- und Raumfahrtindustrie ermöglicht, Fortschritte zu erzielen. Ohne Leiterplatten der Luft- und Raumfahrt, die mit Strahlung umgehen können, können wir möglicherweise nicht den Weltraum erkunden oder Satelliten senden, um die Erde zu umkreisenDüsenflugzeuge konnten starken Stößen und Vibrationen nicht standhalten, sie könnten beschädigt werden, was zu einer gefährlichen Situation führen könnte.
Da Leiterplattenhersteller immer wieder neue Wege beschreiten, um Leiterplatten vielseitiger, robuster und zuverlässiger zu machen, wird auch die Luft- und Raumfahrtindustrie davon profitieren. Luft- und Raumfahrtgeräte können Leiterplatten effizienter einsetzen, müssen seltener gewartet werden und laufen häufigerzuverlässig und effizient. Obwohl Leiterplatten nur ein kleiner Teil der Luft- und Raumfahrtindustrie sind, sind sie ein wichtiger Teil, der in der gesamten Branche weitreichende Auswirkungen haben kann.