Directrices clave de diseño para PCB aeroespaciales y de aviación: Garantizar fiabilidad y cumplimiento normativo

La industria aeroespacial y de aviación es uno de los sectores de mayor crecimiento, impulsada por el aumento del tráfico aéreo. Se prevé que los viajes aéreos sigan creciendo en los próximos años, ya que permiten a los usuarios ahorrar tiempo en sus desplazamientos. Esto significa que la demanda de PCB para aplicaciones aeroespaciales y de aviación aumentará. Estos PCB tienen requisitos especiales en comparación con la electrónica de consumo o industrial convencional. Las aplicaciones que utilizan estos PCB están sujetas a altas temperaturas y condiciones ambientales adversas, lo que puede limitar su vida útil. Por tanto, los ingenieros electrónicos que diseñan PCB para aviación y aeroespacial deben tener en cuenta varios aspectos durante su diseño. ¿Cuáles son estas directivas? Existen varias; sin embargo, este artículo se centra en algunas directrices importantes que los diseñadores de PCB aeroespaciales y de aviación deben seguir estrictamente.

¿A qué condiciones están expuestos los PCB aeroespaciales?

Los PCB de aviación y aeroespacial están expuestos a una variedad de condiciones ambientales, entre ellas:

• Altas temperaturas: Los PCB aeroespaciales y de aviación pueden estar expuestos a temperaturas de hasta 150 °C.
• Absorción de impactos: Los PCB pueden estar expuestos a vibraciones y golpes excesivos en el espacio exterior.
• Frecuencias de radio: En aviación, se utilizan diversas señales de radio para comunicar mensajes.
• Radiación: Existe un alto nivel de radiación en el espacio exterior, y un dispositivo controlado por PCB expuesto a ella durante mucho tiempo dejará de funcionar.

Factores importantes al diseñar PCB para aplicaciones aeroespaciales y de aviación

• Utilizar el espesor de cobre adecuado: Este es uno de los requisitos importantes para todo tipo de PCB. La capacidad de transporte de corriente de cualquier PCB depende del espesor del cobre. Los PCB aeroespaciales y de aviación requieren pesos de cobre elevados, de 2 oz o más. Estos pesos de cobre pesados garantizan una mejor disipación de calor que los más delgados. La mayoría de los fabricantes utilizan múltiples vías térmicas y chasis para disipar el calor, junto con altas concentraciones de cobre. Una mejor gestión térmica es clave para el rendimiento de un avión o satélite. Así, los fabricantes aprovechan las propiedades naturales de enfriamiento y calentamiento del cobre para lograr mejores capacidades térmicas.
• Utilizar materiales de alta calidad: Al igual que cualquier otra electrónica industrial, las aplicaciones de aviones y satélites pueden requerir PCB rígido-flex, rígidos y flexibles. Sin embargo, la única diferencia radica en la elección del material. La mayoría de la electrónica industrial está hecha de material FR4, mientras que los PCB aeroespaciales están hechos de material de poliamida. Este material es ligero y garantiza mejor flexibilidad, alta durabilidad y capacidades de disipación de calor. Su capacidad de resistencia al calor también los convierte en una opción ideal para PCB militares. Hoy en día, es fácil encontrar material de poliamida en diferentes configuraciones para cumplir con los requisitos de su aplicación. Muchas empresas como Rogers ofrecen actualmente materiales mucho mejores, fiables, duraderos y disponibles a precios asequibles. Muchos fabricantes de PCB de aviación y aeroespacial también utilizan aluminio anodizado que puede eliminar problemas causados por el calor.

¿Es esto todo? No, hay algunos factores más que los diseñadores y fabricantes deben seguir al diseñar PCB para aplicaciones aeroespaciales y de aviación. Estos factores se tratarán en detalle en la próxima publicación.