Leiterplatten in Flugzeugen

Leiterplatten für Flugzeuge/Luftfahrt und militärische Anwendungen

Schon mal eine Platine (Printed Circuit Board) eines Radios oder Computers gesehen, die mit miteinander verbundenen elektronischen Komponenten? Nein? Nun, es ist eine Platine, die Pads und Leitungen enthält, die an verschiedenen Stellen elektrisch miteinander verbunden sind, oder besser gesagt, Komponenten und Steckverbinder miteinander verbinden. Leiterplatten ermöglichen es, Signale und Strom einfach durch physische Geräte zu leiten. Mit Hilfe von Lot werden Bauteile auf der Oberfläche einer Leiterplatte elektronisch miteinander verbunden.

Lot ist ein Metall, das geeigneterweise als starker Klebstoff auf den Komponenten dient. Sie finden PCBs in Geräten wie hochentwickelten Radargeräten, Pagern, Piepsern und sogar Computersoftware. Aufgrund ihrer unterschiedlichen Verwendungszwecke gibt es Leiterplatten in verschiedenen Designs, Formen und Größen. Leiterplatten für Flugzeuge haben beispielsweise anspruchsvollere Designs, die erfunden wurden, um den ständig wachsenden Funktionalitäten von Flugzeugen gerecht zu werden. Das Entwerfen von Leiterplatten für die Luftfahrt ist nicht so einfach.

Leiterplatten in der Luftfahrt

Zunächst einmal müssen ihre Designs robuster sein, was die Implementierung bestimmter Layout- und Designtechniken erfordert. Die Herstellung von Leiterplatten für Flugzeuge ist eine anspruchsvolle und zeitaufwändige Aufgabe. Besonderes Augenmerk wird auf das Wärmemanagement der Leiterplatten gelegt, während spezielle Designs und Layouttechniken für Hochfrequenz-HF-Komponenten in Betracht gezogen werden. Um Leiterplatten für Luft- und Raumfahrtgeräte herzustellen, werden daher grundlegende Designs und Layouts berücksichtigt, um sie überlegen zu machen.

Das bedeutet, dass Designer geeignete Platinenmaterialien definieren, präzise Bohrdiagramme angeben, ordentliche Montagenotizen führen, Stapelempfehlungen für die Layouts beibehalten, zusätzliche Polster für mechanische Abmessungen und Löcher hinzufügen, geeignete Anschlussmethoden verwenden und Vorlayout-Simulationen durchführen müssen. Designer von Leiterplatten für Flugzeuge müssen auch Impedanzberechnungen überprüfen, Signale abschirmen, Masseebenen und Stromversorgung trennen und dann die richtigen Seitenverhältnisse einhalten.

Gründe für die speziellen Designs und Layouts

Andere Anforderungen, die von Designern von Leiterplatten für Flugzeuge in Betracht gezogen werden, umfassen, dass die Designs von PCBs zusätzliche Strompolster haben sollten und auch die richtigen Komponenten nach Werksspezifikation verwenden sollten. Es ist in der Tat ein anspruchsvoller Prozess. Die Mil-Spec-Komponenten werden hauptsächlich für Leiterplattendesigns in der Luft- und Raumfahrt verwendet, da sie sehr enge Toleranzen aufweisen. Fürs Protokoll, die zusätzlichen Strompolster werden verwendet, um den Strom in der Schaltung zu verstärken.

Aufgrund der empfindlichen Natur von Komponenten, die in Flugzeugen zu finden sind, werden PCB-Anwendungen mit Schaltkreisen hergestellt, die drei Ampere angemessen handhaben können. Wieso den? Leiterplatten für Flugzeuge dürfen nur mit maximal zwei Ampere belastet werden. Eine 3-Ampere-Schaltung kann also wichtige Anwendungen in einer für Flugzeuge bestimmten Leiterplatte bewältigen. Im Falle einer Anomalie oder einer übermäßigen Spitze kann die zusätzliche Marge problemlos alles bewältigen. All diese Designs und Layouts spielen eine Schlüsselrolle dabei, die Leiterplatten für die Luftfahrtindustrie robuster und effizienter zu machen.