Общ

Защо платките са много важни за космическата индустрия?


Платките са неразделна част от много електроника. Те насочват електрическите заряди, необходими за работа с голямо разнообразие от устройства, от мобилни телефони към цифрови часовници. Без тях огромното мнозинство от нашите електронни джаджи не биха работили по начина, по който работят.

[Източник на изображението:Pixabay]

Обикновено конвенционалната платка ще свърши работа. Някои условия обаче изискват специализирани решения. Понякога производителят може да пожелае да въведе платка в положение, с което обикновената платка не може да се справи. Някои дъски трябва да оцелеят в екстремни условия, като високи температури и налягане. В ситуации като тези производителите стават малко по-креативни с дизайна на платките.

Видове платки

Платките, често наричани печатни платки или печатни платки, включват изолатор и резби от проводящ материал. В по-голямата част от печатни платки изолаторът е зелено фибростъкло, което основава дъската, осигурява устойчивост на топлина или има някои други функции. Медта често се използва за провеждане на електричеството и се прикрепва чрез запояване на метала към изолатора.

Производителите на платки понякога заместват материали, когато създават платки за специализирани цели. Може да се наложи да използват по-здрави материали или материали с определени свойства, ако дъската е изложена на екстремни обстоятелства.

В други случаи дизайнът на платките варира, за да направи платките по-адаптивни. Гъвкавите платки или лентовите платки са направени да бъдат гъвкави. Това позволява на производителите да ги поставят на устройства на места, които обикновено не могат. Те могат да се огъват, за да се поберат в малки пространства и да се увиват около други компоненти на устройството.

Платки за аерокосмическата индустрия

Авиокосмическата индустрия е един от секторите, който изисква по-здрави печатни платки от тези, необходими за обикновената ежедневна електроника. Компонентите, използвани в самолети, космически совалки, сателити и контролни кули, трябва да бъдат изключително надеждни при екстремни условия. Те са изложени на някои необичайни обстоятелства, които биха поставили повече стрес върху стандартните печатни платки, отколкото биха могли да се справят. И ако тези основни компоненти се провалят, резултатите могат да бъдат катастрофални.

Ето защо производителите на платки вземат крайни предпазни мерки и използват изключително трайни материали, когато става въпрос за космическа техника. Напредъкът в платките е от полза за космическата индустрия, като я прави по-безопасна и по-ефективна.

Ето как аерокосмическите платки издържат на някои от суровите условия, на които са изложени.

Високи температури

В космическото пространство електрониката може да бъде изложена на ниски температури отрицателни 150 градуса по Целзий. Във вакуума на пространството също няма въздух за пренос на топлина, така че единственият начин да се пренесе е чрез радиация.

Производителите използват някои високотемпературни ламинати, медни и алуминиеви основи в аерокосмическите печатни платки, за да могат да оцелеят при тези екстремни температури. Термичното съединение също често се използва за изолиране на топлината от прехвърляне към други електронни части.

Компонентите могат да бъдат настроени приблизително 20 хилядни от инча от повърхността на дъската или може да се използва пространство за улесняване на топлинното разсейване на топлината. В авиацията могат да се използват вентилатори, за да се отърват от допълнителна топлина.

Топлината също може да доведе до окисляване. Използването на анодизиран алуминий може да елиминира проблемите, които това може да причини.

Поглъщане на удари

Електрониката, използвана в космическата индустрия, също може да бъде изложена на механични злоупотреби като прекомерен удар и вибрации.

За да могат печатни платки да издържат на тези видове условия, производителите понякога променят дизайна на дъските. Някои използват щифтове, които са притиснати в дъската, за да улеснят задържането на компонентите, вместо използването на запояване. Понякога инженерите комбинират щифтове и запояване за допълнителна сигурност.

Някои от стратегиите за увеличаване на ПХБ по-устойчиви на високи или ниски температури също имат приложения за защита срещу удар и вибрации. Прилагането на термично съединение върху дъска може да помогне за намаляване на въздействието на колебанията. Оставянето на малко пространство между компонентите и повърхността на платката може също да създаде известно облекчение на напрежението върху печатната платка.

Радиация

ПХБ, използвани в космоса, имат още едно уникално предизвикателство за преодоляване. По-високите нива на радиация в космоса могат да причинят повреда на оборудването, ако не е подходящо да толерира неговите ефекти.

Производителите се опитват да защитят електрониката от радиация с помощта на различни материали. Те също така правят компонентите по-малки, така че са по-малко парчета, които рискуват радиация. Те също така изграждат резервни копия, така че едно радиационно събитие да не деактивира цялата операция.

Установено е, че технологията Antifuse, която създава постоянни пътища, които могат да провеждат електричество между транзисторите, е по-устойчива на радиация. Други типове вериги са направени по-устойчиви, като се използват по-тънки слоеве материал.

Радио честота

В авиацията радиовълните трябва да се използват за комуникация, така че е изключително важно сигналите да могат да се предават, без да се влошават по някакъв начин.

За да се уверят, че радиокомуникациите преминават правилно, производителите трябва да поставят екраниране на стратегически места на печатната платка и понякога да използват антени. Намаляването на предавателните линии възможно най-къси също може да помогне да се гарантира правилното предаване на радиокомуникациите.

Заключение

Ние използваме платки всеки ден и те са от съществено значение за по-голямата част от нашата електроника. Нашите джаджи обикновено не трябва да издържат на екстремни температури или радиация. Що се отнася до печатните платки за космическата индустрия, те трябва да могат да издържат много повече.

Напредъкът в проектирането и производството на платки позволи на аерокосмическата индустрия да бъде напреднала. Без аерокосмически платки, които могат да се справят с радиацията, може да не успеем да изследваме дълбокия космос или да изпратим спътници в орбита около Земята. Ако платките, използвани в реактивни самолети, не могат да издържат на големи удари и вибрации, те могат да се повредят, което може да създаде опасна ситуация.

Тъй като производителите на платки продължават да въвеждат нови начини да направят печатни платки по-гъвкави, здрави и надеждни, авиокосмическата индустрия също ще спечели. Авиационното оборудване ще може да използва ПХБ по по-ефективни начини, ще се нуждае от поддръжка по-рядко и ще работи по-надеждно и ефективно. Въпреки че платките са само една малка част от космическата индустрия, те са важна, която може да има широко въздействие в цялата индустрия.

ВИЖТЕ СЪЩО: Разгледайте футуристичната 3D космическа тъкан на NASA


Гледай видеото: Союз МС. 9 минут до космоса (Юни 2021).