Général

Pourquoi les circuits imprimés sont-ils très importants pour l'industrie aérospatiale?


Les circuits imprimés font partie intégrante de nombreux appareils électroniques. Ils dirigent les charges électriques nécessaires pour faire fonctionner une grande variété d'appareils, des téléphones portables aux montres numériques. Sans eux, la grande majorité de nos gadgets électroniques ne fonctionneraient pas comme ils le font.

[Source de l'image:Pixabay]

Habituellement, une carte de circuit imprimé classique fera l'affaire. Certaines conditions, cependant, nécessitent des solutions spécialisées. Parfois, un fabricant peut souhaiter entrer une carte de circuit imprimé dans une position qu’une carte ordinaire ne pourrait pas gérer. Certaines cartes doivent survivre à des conditions extrêmes, telles que des températures et des pressions élevées. Dans des situations comme celles-ci, les fabricants deviennent un peu plus créatifs avec la conception des circuits imprimés.

Types de circuits imprimés

Les cartes de circuits imprimés, souvent appelées cartes de circuits imprimés ou PCB, comprennent un isolant et des fils de matériau conducteur. Dans la majorité des PCB, l'isolant est en fibre de verre verte, qui met à la terre la carte, fournit une résistance à la chaleur ou a d'autres fonctions. Le cuivre est souvent utilisé pour conduire l'électricité et fixé en soudant le métal à l'isolant.

Les producteurs de circuits imprimés remplacent parfois des matériaux lorsqu'ils créent des circuits imprimés à des fins spécialisées. Ils peuvent avoir besoin d'utiliser des matériaux plus robustes ou des matériaux avec certaines propriétés si le panneau est exposé à des circonstances extrêmes.

D'autres fois, la conception des circuits imprimés varie pour rendre les cartes plus adaptables. Les cartes flexibles, ou cartes de circuits imprimés à ruban, sont conçues pour être flexibles. Cela permet aux fabricants de les placer dans des appareils dans des positions qu'ils ne pourraient normalement pas. Ils peuvent se plier pour s'adapter dans de petits espaces et s'enrouler autour d'autres composants de l'appareil.

Cartes de circuits imprimés pour l'industrie aérospatiale

L'industrie aérospatiale est un secteur qui nécessite des PCB plus robustes que ceux nécessaires à l'électronique quotidienne moyenne. Les composants utilisés dans les avions, les navettes spatiales, les satellites et les tours de contrôle doivent être extrêmement fiables dans des conditions extrêmes. Ils sont exposés à des circonstances inhabituelles qui mettront plus de pression sur les PCB standard qu’ils ne pourraient en supporter. Et si ces composants essentiels échouent, les résultats pourraient être désastreux.

C’est pourquoi les fabricants de circuits imprimés prennent des précautions extrêmes et utilisent des matériaux extrêmement durables dans le domaine de l’aérospatiale. Les progrès des circuits imprimés profitent à l'industrie aérospatiale en la rendant plus sûre et plus efficace.

Voici comment les circuits imprimés aérospatiaux résistent à certaines des conditions difficiles auxquelles ils sont exposés.

Hautes températures

Dans l'espace, l'électronique pourrait être exposée à des températures aussi basses que moins 150 degrés Celsius. Dans le vide de l'espace, il n'y a pas non plus d'air pour transférer la chaleur, donc la seule façon de la transférer est par rayonnement.

Les fabricants utilisent certains stratifiés à haute température, substrats de cuivre et d'aluminium dans les PCB aérospatiaux afin qu'ils puissent survivre à ces températures extrêmes. Le composé thermique est également souvent utilisé pour isoler la chaleur du transfert vers d'autres pièces électroniques.

Les composants peuvent être réglés approximativement 20 millièmes de pouce de la surface du panneau, ou l’espace peut être utilisé pour faciliter la dissipation thermique de la chaleur. Dans l'aviation, les ventilateurs peuvent être utilisés pour se débarrasser de la chaleur supplémentaire.

La chaleur peut également conduire à l'oxydation. L'utilisation d'aluminium anodisé peut éliminer les problèmes que cela pourrait causer.

Absorption des chocs

L'électronique utilisée dans l'industrie aérospatiale peut également être exposée à des abus mécaniques tels que des chocs et des vibrations excessifs.

Pour que les PCB puissent résister à ce type de conditions, les fabricants modifient parfois la conception des cartes. Certains utilisent des broches qui sont enfoncées dans la carte pour aider à maintenir les composants en place, par opposition à l'utilisation de la soudure. Parfois, les ingénieurs combinent broches et soudure pour une sécurité supplémentaire.

Certaines des stratégies pour rendre les PCB plus résistants aux températures élevées ou basses ont également des applications pour la protection contre les chocs et les vibrations. L'application d'un composé thermique sur une carte peut aider à réduire l'impact des fluctuations. Laisser un petit espace entre les composants et la surface de la carte peut également créer un certain soulagement de la contrainte sur le PCB.

Radiation

Les PCB utilisés dans l’espace présentent un autre défi quelque peu unique à surmonter. Les niveaux de rayonnement plus élevés dans l’espace peuvent endommager l’équipement s’il n’est pas apte à tolérer ses effets.

Les fabricants tentent de protéger l'électronique du rayonnement en utilisant divers matériaux. Ils rendent également les composants plus petits, de sorte qu'il y a moins de pièces qui risquent le rayonnement. Ils intègrent également des sauvegardes afin qu’un seul événement de rayonnement ne désactive pas une opération entière.

La technologie antifusible, qui crée des routes permanentes qui peuvent conduire l'électricité entre les transistors, s'est avérée plus résistante au rayonnement. D'autres types de circuits ont été rendus plus résistants en utilisant des couches de matériau plus minces.

Fréquence radio

Dans l’aviation, les ondes radio doivent être utilisées pour communiquer, il est donc essentiel que les signaux puissent être transmis sans se dégrader de quelque manière que ce soit.

Pour s'assurer que les communications radio passent correctement, les fabricants doivent placer un blindage à des endroits stratégiques sur le PCB et parfois utiliser des antennes. Rendre les lignes de transmission aussi courtes que possible peut également aider à garantir que les communications radio sont correctement transmises.

Conclusion

Nous utilisons des circuits imprimés tous les jours et ils sont essentiels à la plupart de nos appareils électroniques. Cependant, nos gadgets n'ont généralement pas à supporter des températures ou des radiations extrêmes. Lorsqu'il s'agit de cartes de circuits imprimés pour l'industrie aérospatiale, elles doivent pouvoir résister à bien plus.

Les progrès de la conception et de la production de circuits imprimés ont permis à l'industrie aérospatiale de progresser. Sans circuits imprimés aérospatiaux capables de gérer le rayonnement, nous ne pourrons peut-être pas explorer l'espace lointain ou envoyer des satellites en orbite autour de la Terre. Si les circuits imprimés utilisés dans les avions à réaction n’étaient pas capables de résister à des chocs et à des vibrations importants, ils pourraient être endommagés, ce qui pourrait créer une situation dangereuse.

Alors que les fabricants de circuits imprimés continuent d'innover de nouvelles façons de rendre les circuits imprimés plus polyvalents, robustes et fiables, l'industrie aérospatiale en bénéficiera également. Les équipements aérospatiaux pourront utiliser les PCB de manière plus efficace, nécessiteront moins de maintenance et fonctionneront de manière plus fiable et plus efficace. Bien que les cartes de circuits imprimés ne soient qu’une petite partie de l’industrie aérospatiale, elles sont importantes et peuvent avoir des impacts étendus dans l’industrie.

VOIR AUSSI: Découvrez le «tissu spatial» futuriste imprimé en 3D de la NASA


Voir la vidéo: Faire un circuit imprimé. Make a PCB Toner Transfer (Juin 2021).