Beskrivning
Inom flygindustrin är valet av material och komponenter för kretskort (PCBA) inte en slumpfråga. Föreställ dig att dessa elektroniska enheter måste gå igenom raketuppskjutningen av kraftiga vibrationer, extrema temperaturförändringar i rymden och en stark strålningsmiljö; vanliga material tål helt enkelt inte denna "tortyr".
Grundläggande riktlinjer för PCBA
1. PCB-substrat
Kretskortssubstrat för flygindustrin måste uppfylla de fyra diamantstandarderna:
Högtemperaturbeständighet: för att motstå extrem kyla till hettan vid upprepad tortyr
Korrosionsbeständighet: alla typer av strålning och kemikalier i rymden kan inte skada det lite
God isolering: signalöverföringen måste vara stabil och tillförlitlig
Robust och hållbar: den kan’inte brytas även av den våldsamma vibrationen under lanseringen.
Vanligt förekommande material av "rymdkvalitet" är t.ex:
Polyimid (PI): som en "skottsäker väst" för kretskort och är särskilt motståndskraftig mot höga temperaturer.
Cyanoakrylat (CE): en välbalanserad "toppresterare".
Keramiskt substrat: förstklassig värmeavledningsprestanda hos "kylexperten".
2. val av komponenter
1. chip (IC) hur man väljer?
Erkänna certifieringen: QML-V/QML-Q-certifiering är ett "arbetstillstånd".
Anti-strålningsdesign: kosmiska strålar bör ha "Golden Bell Mask".
Sök inte det senaste utan det mest stabila: 65nm eller mer mogen process är mer tillförlitlig
2.Passiva komponenter
Kondensatorer:Tantal kondensatorer är huvudkraften, keramiska kondensatorer bör vara COG / NPO-typ.
Resistorer: filmmotstånd är förstahandsvalet, metallfoliemotstånd har bäst prestanda.
Induktorer: Induktorer med ferritkärna eller luftkärna är de mest tillförlitliga.
3. Anslutningar
Standard:MIL-DTL-38999/32139 är det grundläggande kravet.
Guldplätering:Kontakterna måste vara guldpläterade med minst 50 mikrotum guld.
Dubbelförsäkring: måste vara med sekundär låsmekanism
3. Särskilda processer
Inkapslingsteknik
Keramiskt paket är förstahandsvalet, som en "rymddräkt" för chipet.
Plastförpackningar måste certifieras av militären
BGA-paket bör inte användas om de inte är särskilt förstärkta
Lödning
Traditionell lödning med hög Pb-halt (Sn63Pb37) dominerar fortfarande
Om blyfri process används krävs ytterligare verifiering
Röntgenkontroll efter lödning för att säkerställa att det inte finns några "inre skador".
Skyddande behandlingar
Ytbeläggningar måste överensstämma med militär standard MIL-I-46058.
Parylenbeläggningar är mest effektiva
Ytskiktets tjocklek bör kontrolleras inom intervallet för ett hårstrås tjocklek.
4. hantering av leveranskedjan
Inköpskanal
Ta endast emot varor från den ursprungliga fabriken eller auktoriserade distributörer
Motstå förfalskade komponenter
Varje komponent ska ha ett "ID-kort", så att hela processen kan spåras.
Kvalitetsinspektion
100% inspektion av inkommande material, ingen kan lämnas utanför
Slumpmässig demonteringstestning, inte mindre än 10%.
Test av accelererad åldring för att förutsäga livslängden
Förändringshantering
Varje förändring måste verifieras på nytt
Byte av komponenter är lika med omcertifiering
Alla ändringsdokument ska sparas fullständigt
Flyg- och rymdindustrin PCBA Lödningsprocess
1. lödningsprocess
Inom flyg- och rymdindustrin kan en okvalificerad lödfog vara "akilleshälen" för hela uppdraget. Eftersom utrustningen måste utsättas för upprepad "tortyr" från extrem kyla till extrem hetta måste svetsprocessen vara idiotsäker.
1.Svetsprocess: tre stora diamanter
Våglödning: lämplig för högvolymssvetsning av komponenter med genomgående hål, som en berg-och-dalbana, där kretskortet passerar genom det smälta lodet
Reflow-lödning (mainstream-val): exakt "lokal uppvärmning" -teknik, särskilt lämplig för chipkomponenter
Selektiv våglödning: "Precision spot soldering"-teknik för specifika lödfogar.
2.Återflödesprocessen
Temperaturprofiler är viktiga: som när man bakar en kaka, för hög temperatur bränner den, för låg temperatur gör att den inte blir färdiglagad
Anpassning av parametrar: olika material och komponenter kräver olika "tillagningslösningar".
Val av lödpasta: att välja den speciella formeln för rymdkvalitet, vanlig lödpasta kan helt enkelt inte bära rymdmiljön
2. bearbetning av kretskort av luftfartskvalitet
1. Precisionskontroll: den ultimata strävan efter mikronivå
Laserpositionering: noggrannhet på ± 5 mikrometer (motsvarande 1/10 av ett hårstrå)
Optisk justering: Vinkelfel mindre än 0,001 grader (mer exakt än en kompass)
Ytbehandling: kopparfolie med släthet jämförbar med spegel (Ra≤0,3μm)
2. Verifiering av tillförlitlighet: Tuffare tester än i rymdmiljön
Temperaturtortyrtest: -65°C till 150°C upprepade gånger kastat 1000 gånger
Vibrationstest: simulerar de våldsamma vibrationerna från en raketuppskjutning
Vakuumtest: 10-⁶ torr vakuum under extrema tester
Åldringstest: 85 ℃ / 85% luftfuktighet under kontinuerlig "bastu" i 1000 timmar
3. kvalitetskontroll
Processövervakning: realtidsövervakning av varje nyckelparameter som vid en medicinsk undersökning.
Spårbarhetssystem: varje styrelse har ett "ID-kort", och hela processen kan spåras.
Certifieringsstandarder: uppfyller de strängaste kvalitetsstandarderna för luftfart (AS9100D etc.)
4. Särskild process
Mikroporös bearbetning: Laserstansade hål som är tunnare än ett hårstrå (±10 μm precision).
Högfrekvent signalbehandling: impedansreglering med en noggrannhet på ±3% (jämförbart med laboratorieinstrument)
Inspektion i tre steg: självinspektion + inspektion + slutinspektion, för att säkerställa att inget går förlorat.
## Ytbehandlingar för PCBA för flyg- och rymdindustrin
I rymdmiljön ställs kretskorten inför utmaningar som är långt större än i markbundna tillämpningar. För att säkerställa tillförlitlig drift under lång tid måste speciella "skyddsdräkter" användas:
1.Metallskyddande skikt (korrosionsskyddande behandling)
Elektrolös nickel/impregnerat guld (ENIG): som en "gyllene rustning" för kretsar skyddar den mot rost och säkerställer god ledningsförmåga.
Elektrolös nickel/guldplätering (ENEPIG): mer avancerad "composite armor", särskilt lämplig för höga tillförlitlighetskrav.
Egenskaper: antioxidation, korrosionsbeständighet, för att säkerställa att kontaktdonets kontakt förblir som ny.
2. organiskt skyddsskikt (allround-skydd)
Polyimidbeläggning (PI): "skyddskläder" av rymdkvalitet, hög temperaturbeständighet upp till 300 ℃ eller mer
Silikoninläggning: känsliga kretsar mot slitage "vibrationsdämpande krockkudde", buffrar mekaniska stötar
Effekt: fuktsäkert, stötsäkert, strålningssäkert, tredubbelt skydd i ett steg.
Rigorösa produkttester
1. Test av miljöanpassningsförmåga
Temperaturuthållighetstävling:
Hög- och lågtemperaturcykel (-65 ℃ ~ 150 ℃ upprepad kastning)
Temperaturchock (omedelbar växling av extrema temperaturer)
Test av mekanisk hållfasthet:
Vibrationstest (simulerar de våldsamma vibrationerna från en raketuppskjutning)
Chocktest (1500G accelerationschock)
2. Verifiering av elektrisk prestanda
Test med flygande nålar: som en "mästerakupunktör" för att exakt upptäcka varje nod
Verifiering av testställ: Omfattande "fysisk undersökning" för att säkerställa att alla funktioner är normala.
Signalintegritet: analys av kvaliteten på högfrekventa signalöverföringar
3. Test av accelererad åldring
Förutsägelse av livslängd:Påskyndat åldrande i en miljö med hög temperatur och hög luftfuktighet.
Kontinuerlig övervakning: registrera trenden för prestandaparametrar
Analys av fel: Använd ett elektronmikroskop för att hitta potentiella defekter.
Sammanfattningsvis återspeglas de speciella processkraven för PCBA för flyg- och rymdindustrin i materialval, svetsprocess, ytbehandling, skyddsåtgärder och testverifiering och andra aspekter.Endast genom att strikt följa dessa krav och ständigt genomföra teknisk innovation och processförbättring kan vi tillverka PCBA-produkter för att möta behoven inom flyg- och rymdfältet.