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¿Por qué las placas de circuito son muy importantes para la industria aeroespacial?


Las placas de circuito son una parte integral de muchos componentes electrónicos. Dirigen las cargas eléctricas necesarias para operar una amplia variedad de dispositivos, desde teléfonos celulares hasta relojes digitales. Sin ellos, la gran mayoría de nuestros dispositivos electrónicos no funcionarían como lo hacen.

[Fuente de imagen:Pixabay]

Por lo general, una placa de circuito convencional funcionará. Sin embargo, ciertas condiciones requieren soluciones especializadas. A veces, un fabricante puede querer introducir una placa de circuito en una posición que una placa normal no podría manejar. Algunas tablas necesitan sobrevivir a condiciones extremas, como altas temperaturas y presiones. En situaciones como estas, los fabricantes se vuelven un poco más creativos con el diseño de la placa de circuito.

Tipos de placas de circuito

Las placas de circuito, a menudo denominadas placas de circuito impreso o PCB, incluyen un aislante e hilos de material conductor. En la mayoría de los PCB, el aislante es de fibra de vidrio verde, que conecta a tierra la placa, proporciona resistencia al calor o tiene algunas otras funciones. El cobre se usa a menudo para conducir la electricidad y se fija soldando el metal al aislante.

Los productores de placas de circuito a veces sustituyen los materiales cuando crean placas para fines especializados. Es posible que necesiten usar materiales más resistentes o materiales con ciertas propiedades si la tabla está expuesta a circunstancias extremas.

Otras veces, el diseño de la placa de circuito varía para hacerlas más adaptables. Las placas flexibles o placas de circuito de cinta están hechas para ser flexibles. Esto permite a los fabricantes colocarlos en dispositivos en posiciones que normalmente no podrían. Pueden doblarse para caber en espacios pequeños y envolver otros componentes del dispositivo.

Placas de circuitos para la industria aeroespacial

La industria aeroespacial es un sector que requiere PCB más resistentes que los necesarios para la electrónica diaria promedio. Los componentes utilizados en aviones, transbordadores espaciales, satélites y torres de control deben ser extremadamente confiables en condiciones extremas. Están expuestos a algunas circunstancias inusuales que pondrían más estrés en los PCB estándar de lo que podrían manejar. Y si estos componentes esenciales fallan, los resultados podrían ser desastrosos.

Es por eso que los fabricantes de placas de circuito toman precauciones extremas y utilizan materiales extra duraderos cuando se trata de la industria aeroespacial. Los avances en las placas de circuitos benefician a la industria aeroespacial al hacerla más segura y eficiente.

Así es como las placas de circuitos aeroespaciales soportan algunas de las duras condiciones a las que están expuestas.

Altas temperaturas

En el espacio exterior, la electrónica podría estar expuesta a temperaturas tan bajas como 150 grados Celsius negativos. En el vacío del espacio, tampoco hay aire para transferir calor, por lo que la única forma de transferirlo es a través de la radiación.

Los fabricantes utilizan ciertos laminados de alta temperatura, sustratos de cobre y aluminio en PCB aeroespaciales para que puedan sobrevivir a estas temperaturas extremas. El compuesto térmico también se usa a menudo para evitar que el calor se transfiera a otras partes electrónicas.

Los componentes se pueden configurar aproximadamente 20 milésimas de pulgada de la superficie del tablero, o se puede utilizar el espacio para facilitar la disipación térmica del calor. En la aviación, los ventiladores pueden usarse para eliminar el calor adicional.

El calor también puede provocar oxidación. El uso de aluminio anodizado puede eliminar los problemas que esto podría causar.

Absorción de impacto

Los productos electrónicos utilizados en la industria aeroespacial también pueden estar expuestos a abusos mecánicos como golpes y vibraciones excesivos.

Para que los PCB puedan soportar este tipo de condiciones, los fabricantes a veces alteran el diseño de los tableros. Algunos usan clavijas que se presionan en la placa para ayudar a mantener los componentes en su lugar, en lugar de usar soldadura. A veces, los ingenieros combinan pines y soldaduras para mayor seguridad.

Algunas de las estrategias para hacer que los PCB sean más resistentes a altas o bajas temperaturas también tienen aplicaciones para proteger contra golpes y vibraciones. La aplicación de compuesto térmico a una tabla puede ayudar a reducir el impacto de las fluctuaciones. Dejar un pequeño espacio entre los componentes y la superficie de la placa también puede crear cierto alivio de la tensión en la PCB.

Radiación

Los PCB utilizados en el espacio exterior tienen otro desafío algo único que superar. Los niveles más altos de radiación en el espacio pueden causar daños al equipo si no es apto para tolerar sus efectos.

Los fabricantes intentan proteger la electrónica de la radiación utilizando varios materiales. También hacen que los componentes sean más pequeños, por lo que hay menos piezas que corren el riesgo de radiación. También incorporan copias de seguridad para que un solo evento de radiación no deshabilite una operación completa.

Se ha descubierto que la tecnología antifuse, que crea rutas permanentes que pueden conducir electricidad entre transistores, es más resistente a la radiación. Otros tipos de circuitos se han hecho más resistentes utilizando capas de material más delgadas.

Frecuencia de radio

En la aviación, las ondas de radio deben utilizarse para comunicarse, por lo que es fundamental que las señales se puedan transmitir sin degradarse de ninguna manera.

Para asegurarse de que las comunicaciones por radio se transmitan correctamente, los fabricantes deben colocar blindajes en lugares estratégicos de la PCB y, a veces, utilizar antenas. Hacer las líneas de transmisión lo más cortas posible también puede ayudar a garantizar que las comunicaciones por radio se transmitan correctamente.

Conclusión

Usamos placas de circuito todos los días y son esenciales para la mayoría de nuestros dispositivos electrónicos. Sin embargo, nuestros dispositivos no suelen tener que soportar temperaturas extremas o radiación. Cuando se trata de placas de circuito impreso para la industria aeroespacial, necesitan poder soportar mucho más.

Los avances en el diseño y la producción de placas de circuito han permitido que la industria aeroespacial avanzara. Sin placas de circuitos aeroespaciales que puedan hacer frente a la radiación, es posible que no podamos explorar el espacio profundo o enviar satélites para orbitar la Tierra. Si las placas de circuito utilizadas en los aviones a reacción no fueran capaces de soportar grandes golpes y vibraciones, podrían dañarse, lo que podría crear una situación peligrosa.

A medida que los fabricantes de placas de circuito continúen innovando nuevas formas de hacer que los PCB sean más versátiles, resistentes y confiables, la industria aeroespacial también se beneficiará. Los equipos aeroespaciales podrán usar PCB de una manera más eficiente, necesitarán mantenimiento con menos frecuencia y funcionarán de manera más confiable y eficiente. Aunque las placas de circuitos son solo una pequeña parte de la industria aeroespacial, son una parte importante que puede tener un impacto generalizado en toda la industria.

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