一分钟看懂pcb 热管理在航空航天电子中的重要性-尊龙凯时入口

航空航天工业中使用的任何技术都需要能够承受最恶劣的条件，并将故障或失效风险降至最低——生命取决于此。航空航天 pcb 制造是一项严肃的业务，甚至物理定律也经常对您不利——热管理只是您需要解决的众多问题之一。航空航天 pcb 制造需要了解热管理对组件影响的多种方式。

航空航天领域 pcb 热管理简介

航空航天环境对 pcb 提出了独特的挑战——它们会受到辐射、化学物质、污染以及瞬息万变的极端温度的影响。许多电子元件只有在特定温度范围内才能工作——如果超出此范围太远或太久，则存在零件出现故障或完全停止工作的风险。这就是为什么在设计和制造航空航天 pcb 时，热管理如此重要的原因。

热管理不仅是一个安全问题，而且通常也是监管要求，因此它是一个需要了解的重要因素。在 abl circuits，我们了解的严格要求，为此我们已为该行业制造定制 pcb 超过 40 年。在这里，我们分享一些关于 pcb 热导率的智慧，以及如果管理不当会发生什么。

了解 pcb 的航空航天环境

航空航天是一个涵盖地球大气层内外飞行的术语。 

以下列出了包括 pcb 在内的航空电子设备经常遇到的一些问题：

• 极端温度——有很多因素会影响航空航天电子设备的温度，并导致温度迅速变化，例如从太空的寒冷转变为重返大气层的极端高温。

• 振动和突然冲击——发射飞机会产生巨大的冲击和高振动；pcb 必须能够承受这些条件，而不会受到损坏或过快损坏。 

• 暴露于辐射——太空中的辐射会导致电子元件随着时间的推移而退化，从而影响性能和可靠性。

• 重力变化——失重会对重要系统产生巨大影响，因此在太空飞行器中考虑失重非常重要。例如，如果液体需要朝特定方向流动，使用液体的冷却系统可能会出现问题。

• 真空（无空气）条件——与缺乏重力类似，太空是真空的事实也会影响某些系统的性能，例如任何需要空气来散发气体或热量的系统。

• 需要长期不维护——虽然可以维护空间站和一些卫星上的电子设备，但有些探测器被设计成在太空中长期运行即使没有定期维护，它们也能够继续运行，这一点很重要。 

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• 选择正确的材料

• 在热管理方面，某些材料比其他材料更好。厚铜因其增强的散热性能而特别受欢迎。它还具有比普通铜更高的载流能力。在用于航空航天工业的 pcb 上添加厚铜层可以提高其结构完整性和热稳定性。 

• 航空航天 pcb 中使用的其他材料包括陶瓷、聚四氟乙烯基材料和环氧复合材料。材料的选择基于其耐用性、散热能力以及易加工性。

• 热和功率分布分析

• 作为航空航天工程的重要方面，这两种分析旨在确保 pcb 得到优化。热分析可识别热点和 pcb 布局中可能改进的区域，以帮助进行热管理。功率分布分析可评估电能在整个 pcb 上的分布情况。这两种过程都有助于最大限度地减少热量产生，并防止组件过热或因热量而损失过多能量。

• 进行此分析是确保您的 pcb 布局最佳并有效管理热量的一种方法。检测需要改进的区域将有助于在问题发生之前预防问题，并且不仅对性能有积极影响，而且对项目相关成本也有积极影响。 

• 航空航天 pcb 的最佳表面处理

• 特定的表面处理和涂层可帮助确保用于航空航天的 pcb 的成功。 

• 喷锡

• 热风焊料整平 (hasl) 是一种表面处理方法，即将 pcb 涂上熔融焊料，通常由锡或铅制成。它为您的组件提供了额外的保护层，但其厚度意味着它可能不是涉及热应力情况的最佳选择。

• 金子

• 贵金属金具有很强的抗腐蚀性，而且被认为具有相对的可塑性，因此非常适合用作 pcb 表面处理。有时，金与镍结合制成化学镀镍浸金 (enig) - 镍可以很好地抵御热应力，而金可以防止氧化。

• 有效的散热技术

• 以下是航空航天工业中用于散热的一些技术示例。

• 散热孔——pcb 上使用导热材料实现层间热量传递的孔。

• 液体冷却系统——液体冷却剂在组件附近循环产生热量，以调节其温度。

• 低温冷却——使用低温液体（如液氮）快速有效地冷却电子元件。

• 散热器——用于吸引、吸收和散发热量的设备。

被动与主动热控制系统

热管理系统可以是被动的，也可以是主动的。被动系统利用所用材料的固有特性，而主动系统则依赖于主动机械部件，例如风扇或泵。在大多数情况下，会结合使用被动和主动技术，以实现最佳效果。

元件放置的重要性

组件的放置会对热管理产生很大影响。靠近热源、允许自然通风和气流以及保持温度均匀都有助于实现有效的热管理。原型设计和全面测试将有助于确保组件尽可能有效地定位。

符合航空航天标准

热管理属于航空航天业许多通用质量管理标准和安全法规的范畴。这些标准适用于从材料供应链到文档和记录保存要求等所有方面。 

例如，许多航空航天系统都受特定温度范围的限制。这些范围是行业标准，通常基于安全和效率来决定。运行温度过高的系统可能会带来危险，而运行温度过低的系统可能无法充分发挥其潜力。 

运行模拟场景并进行热分析是航空航天 pcb 设计和制造流程的重要组成部分 - 如果没有这些测试，您就无法确保您的组件在使用时符合规定。工程师和设计师必须精通行业标准，以确保他们的工作符合规定并获得相应的认证。

确保航空航天 pcb 的可靠性

热管理是整个 pcb 制造过程中需要考虑的重要问题，如果忽视它，可能会造成严重后果。