Elektroninė erdvėlaivių sistema susiduria su stabilumo iššūkiais kosminės spinduliuotės aplinkoje. Kaip pagrindinis signalo perdavimo ir elektroninių prietaisų komponentų prijungimo nešiklis, spausdintinių plokščių atsparumas spinduliuotei yra tiesiogiai susijęs su kosminių misijų efektyvumu. Siekdama užtikrinti patikimą PCB veikimą ekstremalios spinduliuotės aplinkoje kosmose, pramonė sukūrė kosminio lygio spinduliuotei atsparius PCB standartus, apimančius medžiagų pasirinkimą, veikimo rodiklius, gamybos patikrą ir kitus aspektus, sudarant griežtą ir visapusišką reguliavimo sistemą, suteikiančią garantijas aviacijos ir kosmoso elektroninei įrangai.
1, pagrindinis standartinės formulės pagrindas
Kosmoso lygio spinduliuotei atsparių PCB standartų kūrimas grindžiamas giliu kosminės spinduliuotės aplinkos supratimu. Erdvėje yra įvairių tipų spinduliuotės, kurios gali turėti daug įtakos spausdintinėms plokštėms, įskaitant signalo perdavimo trukdžius, komponentų veikimo pablogėjimą, grandinės gedimą ir net negrįžtamus pažeidimus. Todėl pagrindinis standarto tikslas – atsispirti daugkartinei spinduliuotei ir užtikrinti ilgalaikį -stabilumą. Kartu su spinduliuotės intensyvumo skirtumais tarp skirtingų erdvėlaivių misijos ciklų, spausdintinių plokščių atsparumo spinduliuotei lygis įvairiuose taikymo scenarijuose yra aiškiai apibrėžtas, siekiant užtikrinti, kad standartas apimtų ir bendruosius reikalavimus, ir prisitaikytų prie specialių misijos reikalavimų.
2, Pagrindiniai techniniai rodikliai
Kosmoso klasės spinduliuotei atsparaus PCB standarto esmė yra dvigubas griežtas medžiagų savybių ir eksploatacinių savybių apribojimas, o visi rodikliai buvo patikrinti atliekant kosminės aplinkos modeliavimo eksperimentus, siekiant užtikrinti praktinio pritaikymo patikimumą.
Kalbant apie medžiagų pasirinkimą, standartai numato aiškius reikalavimus pagrindiniams komponentams, tokiems kaip PCB substratas, varinė folija, litavimo kaukė ir tt Pagrindas turi būti pagamintas iš mažų nuostolių ir didelio stabilumo kompozitinių medžiagų, kad būtų išlaikytas struktūrinis stabilumas esant ekstremalioms temperatūroms ir būtų atsparus molekulinės grandinės nutrūkimui, kurį sukelia spinduliuotė; Vario folija turi būti labai gryna, o storio nuokrypis turi būti kontroliuojamas, kad būtų išvengta srovės paskirstymo disbalanso ir vietinės perkaitimo žalos, kurią sukelia netolygus storis.
Kalbant apie atsparumo spinduliuotei veikimo rodiklius, standartas nustato du pagrindinius parametrus: vienas yra bendros dozės radiacijos tolerancijos vertė, kuri yra kaupiamoji spinduliuotės dozė, kurią PCB gali atlaikyti per visą užduoties ciklą; Antrasis yra vienos dalelės poveikio slenkstis, kuris naudojamas matuoti pcb gebėjimą atsispirti dideliems{0}}energijos sunkiųjų jonų smūgiams, siekiant užtikrinti, kad pcb išlaikytų normalias signalo perdavimo ir loginio veikimo funkcijas intensyvioje spinduliuotėje.
Be to, standartas taip pat nustato papildomus reikalavimus dėl mechaninių ir elektrinių spausdintinių plokščių charakteristikų. Kalbant apie mašinas, būtina užtikrinti PCB lenkimo stiprumą, kontroliuoti šiluminio plėtimosi koeficientą, kad jis atitiktų erdvėlaivio konstrukcines dalis, ir vengti įtempių, atsirandančių dėl temperatūros pokyčių, dėl kurių PCB įtrūksta; Kalbant apie elektrinius aspektus, būtina kontroliuoti dielektrinės liestinės vertę, kad būtų užtikrinta izoliacijos varža, išlaikytas tolimojo{1}}signalo perdavimo vientisumas ir sumažintas signalo slopinimas bei trukdžiai.
3, Gamybos ir bandymų standartai
Erdvės klasės spinduliuotei atsparių PCB standartas taikomas per visą gamybos ir bandymo procesą, užtikrinant, kad gamyklos PCB atitiktų standartinius reikalavimus, taikant griežtą proceso kontrolę ir kelis tikrinimo etapus.
Gamybos procese standartas nurodo patobulintas proceso specifikacijas. Pavyzdžiui, valdyti PCB gręžimo tikslumą, kad būtų išvengta prasto kontakto tarp komponentų kaiščių ir litavimo padėklų, atsirandančių dėl diafragmos nuokrypio; Užtikrinti vienodą vario sluoksnio storio pasiskirstymą galvanizavimo procese, kontroliuoti paviršiaus šiurkštumą ir užkirsti kelią silpnoms radiacijos atakos vietoms, kurias sukelia dangos defektai; Litavimo kaukės dangai taikomas specifinis procesas, skirtas storiui kontroliuoti ir išvengti defektų, tokių kaip burbuliukai ir skylutės, siekiant užtikrinti, kad litavimo kaukė izoliuotų spinduliuotę ir drėgmę nuo korozijos PCB vidinių grandinių. Tuo pačiu metu gamybos aplinka turi atitikti specifinius švaros lygio reikalavimus, kontroliuoti dulkių dalelių koncentraciją ore ir vengti dulkių sukibimo, turinčio įtakos PCB veikimui.
Bandymų ir tikrinimo etape pagal standartus kuriama daugiamatė ir viso scenarijaus testavimo sistema, apimanti tokius aspektus kaip radiacijos efektyvumas, prisitaikymas prie aplinkos ir ilgalaikis{1}}patikimumas. Radiacinės charakteristikos bandymus reikia atlikti profesionalioje radiacijos modeliavimo laboratorijoje, imituojant bendrą spinduliuotės dozę ir pavienių dalelių poveikį naudojant specialią įrangą ir stebint PCB elektrinių parametrų pokyčius realiuoju laiku, siekiant patvirtinti, kad rodikliai atitinka standartus; Aplinkos prisitaikymo bandymai apima ciklą aukštoje ir žemoje temperatūroje, temperatūros šoką, vibracijos šoką ir kt., siekiant patikrinti PCB veikimo stabilumą ekstremaliomis aplinkos sąlygomis; Norint atlikti ilgalaikį patikimumo bandymą, PCB reikia įdėti į bandymo kamerą, kuri imituoja erdvės aplinką, ir nuolat ją paleisti, kad būtų patikrintas jo veikimo stabilumas ilgalaikės -tarnybos metu.
4, standartų taikymo vertė
Kosmoso lygio radiacijai atsparių PCB standartų įgyvendinimas yra pagrindinė parama aviacijos ir kosmoso pramonės plėtrai. Viena vertus, standartizavus pramonės apibrėžimą ir reikalavimus kosminėms spausdintinėms plokštėms galima išvengti produktų kokybės skirtumų, atsirandančių dėl nenuoseklių įmonės techninių standartų, ir sumažinti erdvėlaivių elektroninių sistemų pasirinkimo riziką; Kita vertus, standartų techninė orientacija skatina technologinį PCB pramonės atnaujinimą, paskatindama įmones daugiau investuoti į mokslinius tyrimus ir plėtrą į naujas radiacijai atsparias medžiagas ir patobulintus procesus, skatinant susijusių naujoviškų technologijų brandą ir toliau didinant atsparumą radiacijai ir spausdintinių plokščių integraciją.