PCBA技術 - 最高の航空宇宙印刷回路基板コネクタについて

夜に晴れた空を見つめるのは魅力的で、治療効果もあるかもしれません。地球の安全の観点から見ると、宇宙は静かで安全なようだ。しかし、宇宙機、軌道、惑星間にとっては、状況は正反対だ。空間環境は機械や電気システムに多くの危害を与える。放射線、極端温度、飛行中の明らかな振動が含まれています。

電子システムとPCBAは通常、宇宙機の外部からの影響をある程度受けないが、それも免れることはできない。例えば、放射性粒子の中には、実際には任意の材料を貫通することができ、主に放射性電子の使用を防ぐために回路基板に脅威を与えるものがあります。これらの危険は、単一の回路基板とコンポーネントからより大きな電子システムに拡張されており、これは航空PCBコネクタの選択がシステムの性能と信頼性にとって重要であることを意味している。

宇宙機の回路基板相互接続の課題と、航空PCBAの設計に最適な選択をする方法を見てみましょう。

空間におけるPCB接続の課題

航空宇宙PCBコネクタの具体的な課題を議論する前に、宇宙機の動作環境を理解することが役立ちます。宇宙には地球の上または外のすべての高さが含まれている。

地球の大気圏は5層からなる。50キロ（31マイル）から85キロ（53マイル）まで延びる中間層を除いて、これらは通常、航空機、宇宙機、衛星（最も一般的な航空宇宙飛行機）システム上の航空電子または電子機器を含むプラットフォームで構成されている。それぞれ特定の環境条件があり、その中のいくつかは危険です。

空間環境におけるPCBAコネクタの危害

宇宙で動作する場合、プラットフォームと電子システムには3つの主要な危険があります。つまり、ボードとコネクタです。これらは振動と衝撃、極端な温度と放射線です。

1.振動の危険

振動はすべての宇宙機の最も関心のある問題である。発射中に感電事故が発生した。最も破壊的な影響は、破断または材料変形（瞬時の可能性がある）と材料疲労であり、長期的な影響を与える可能性があります。

2.温度危害

プレートコネクタの場合、極端な温度の危険性は通常、外部の問題ではなく内部の問題であることが多い。例えば、打ち上げ中、ロケットエンジン付近の温度は3000°Cを超える（または6000°Fに近い）ことがあります。これらの温度はPCBA温度制限を超えており、航空電子システムで使用されるほとんどの材料に適しています。そのため、隔離と熱制御システムは重要な航空機である。

3.放射線危害

宇宙で最も危険な危険は高エネルギー電離放射線である可能性があり、地球以外の大気圏に現れる可能性がある。放射性粒子の中には、ほとんどの材料を貫通することができ、導電性要素上に電荷が蓄積されたり、原子がずれたりすることがあり、デバイスの機能に影響を与えることがあります。振動や衝撃と同様に、シングルイベント効果（SEE）や問題が発生する可能性があります。

航空PCBコネクタの危険性を理解すると、ガイドセットが最適な選択を支援します。

選択できるPCBAコネクタは多くあり、アプリケーションの最適なタイプを選択することは簡単な提案ではありません。孤立してコネクタを選択することはできません。回路基板が接続しなければならないPCBAまたは電子機器のコネクタタイプを理解して、信号送受信と電力伝送を最適化する必要があります。ハウジングギャップや配線、ケーブルやコネクタ穴の位置合わせなどの物理的な問題もあります。

また、コネクタは回路基板アセンブリであるため、航空宇宙業界のPCBA製造基準に適合している必要があります。このコンプライアンスには、十分な空間レベルコネクタのテスト要件を満たすことを保証することが含まれます。したがって、設計のための航空宇宙コネクタを選択する最善の方法は、次のすべてを含める必要があります。

航空PCBコネクタの型式選択に関する考慮事項

1.規制要件

航空宇宙プラットフォームで使用されるコネクタは、EIA/ECA-364-18 Bに規定された材料要件、上述のような配合および不配合のための標準的なEIA-364-13 E、機械的衝撃の間の連続性EIA-364-27 C、および設置環境に基づく他の試験プログラムを満たす必要があります。

2.外部環境条件

外部ケーブルとコネクタについては、温度範囲と放射線暴露が主な考慮事項です。

3.内部環境条件

内部環境問題には、温度範囲、湿度、環境EMI、および宇宙機内部を貫通する可能性のある外部放射が含まれます。

4.操作要求

ほとんどの宇宙機では、コネクタを含む電子システムは修理や交換ができません。そのため、最適なコネクタを選択する際には、明確な耐用年数操作要件を定めて使用する必要があります。

宇宙で働くのは危険かもしれない。航空宇宙産業が定めた厳格な規定を守らなければならない。コネクタの意思決定に影響を与える主な考慮事項には、宇宙機の内部環境と外部環境の評価、およびPCBAがミッションクリティカルシステムの一部であるかどうかを評価することが含まれます。

上記の考慮に加えて、部品サプライチェーン管理も重大な問題である可能性があります。

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回路基板の最適なパス構築を開始するために、DFMチェックに関する情報を提供し、DRCファイルを簡単に表示してダウンロードすることができます。Altium DesignerまたはCadence Allegroのユーザーの場合は、これらのファイルをPCB設計ソフトウェアに追加するだけです。Mentor Padまたはその他の設計パッケージについては、異なるCADフォーマットとExcelでDRC情報を提供します。

製造設計の準備ができている場合は、CADファイルとBOMファイルをアップロードするための見積ツールを試してみてください。設計のための航空PCBコネクタの選択に関する詳細については、お問い合わせください。