Suggerimenti essenziali per la DFM nei progetti aerospaziali

Progettazione per la Fabbricazione (DFM) può essere piuttosto complessa. Coinvolge la creazione di prodotti che sono facili da fabbricare garantendo al contempo alta qualità, affidabilità ed economicità. Il DFM comprende anche concetti correlati come Progettazione per l'Affidabilità (DFR), Progettazione per la Testabilità (DFT) e Progettazione per l'Assemblaggio (DFA).

Nel settore spaziale, le esigenze del DFM sono ancora maggiori. I progettisti devono tenere conto di ambienti estremi, inclusi temperatura, radiazioni e vuoto. La complessità aumenta a causa dei rigorosi requisiti di affidabilità e degli standard variabili tra diverse agenzie spaziali come ESA e NASA. I componenti che soddisfano questi standard possono essere estremamente costosi, con ogni revisione della scheda che aggiunge ulteriori spese. Che tu stia progettando il tuo primo PCB per lo spazio o semplicemente curioso del processo, continua a leggere. Anche gli utenti esperti possono trovare qui spunti preziosi.

Mantieni un Contatto Precoce con il Tuo Produttore di PCB

Questo può sembrare ovvio, ma è fondamentale. Fin dall'inizio, è necessario selezionare impilamento e materiali che soddisfino i requisiti di progettazione e qualità. Assicurati che il prepreg e il nucleo abbiano proprietà di bassa degassificazione, specialmente se la tua scheda sarà vicina a elementi ottici. Decidi anticipatamente se utilizzerai HDI (High Density Interconnect), che può rendere il PCB più piccolo e affidabile, anche se comporta costi di produzione e test più elevati. Puoi facilmente definire μvias nel tuo impilamento.

Per aumentare l'affidabilità delle connessioni, usa due o più vie laser, anche per segnali che trasportano correnti basse.

Due vie nel pad. Il colore delle vie indica lo strato inferiore e lo strato appena sopra di esso.

Mantieni un Contatto Precoce con la Tua Casa di Assemblaggio

Questo punto cruciale è spesso trascurato. Ogni casa di assemblaggio ha processi specifici per differenti impronte, il che significa che la dimensione dell'impronta deve corrispondere ai requisiti della casa di assemblaggio. Per un Modello di Ingegneria (EM), potresti usare componenti non qualificati per lo spazio con impronte diverse. È una buona pratica riservare spazio sulla tua scheda per i componenti del Modello di Volo (FM). Inoltre, assicurati che tutte le impronte siano aggiornate utilizzando un Rapporto di Confronto.

Vista campione del rapporto di confronto

Considera l'Adesivo per Componenti Più Pesanti

I componenti più pesanti richiedono adesivo per la stabilità. Lascia spazio sull'impronta per questo adesivo. Puoi indicarlo posizionando le informazioni su un altro strato o designando una regione di esclusione per assicurarti che nulla altro venga collocato in quell'area.

Impronta dove il posizionamento dell'adesivo è segnato da una regione di esclusione (due rettangoli rossi ai lati)

Non Dimenticare i Test

Il test è cruciale nell'industria spaziale perché le riparazioni in orbita non sono possibili. Evita di sondare i segnali sui giunti saldati, poiché ciò può aggiungere stress agli stessi. Invece, posiziona punti di test sulla tua scheda per un controllo approfondito. È utile posizionare punti GND nelle vicinanze.

Simbolo schematico tipico per i punti di test

Punto di test sulla PCB

Permetti alla Tua Scheda di Degassare

Anche i materiali che soddisfano i requisiti dell'industria spaziale possono degassare leggermente. Per facilitare ciò, usa poligoni tratteggiati sulla PCB. Tuttavia, ricorda di considerare l'Integrità del Segnale e la Rete di Distribuzione dell'Energia, poiché ci saranno casi in cui è necessario un terra solido.

Proprietà del poligono

Fai Attenzione all'Equilibrio del Rame

Mantenere l'equilibrio del rame tra ogni strato è cruciale per prevenire la deformazione e per garantire un processo di incisione affidabile. L'equilibrio del rame di solito assume la forma di piccoli quadrati, cerchi o un piano versato di base e non è connesso a nessuna rete.

Esempio dell'equilibrio del rame

Tuttavia, attenzione! Il rame non connesso sulla tua scheda può diventare carico a causa della radiazione e alla fine scaricarsi, causando danni.

Per controllare facilmente il riempimento del rame strato per strato, vai a Rapporti -> Informazioni Scheda; seleziona Area Rame, e clicca Rapporto:

Considerazioni Finali

Diversi standard (come ECSS, MIL, ecc.) possono essere difficili da leggere, ma forniscono le migliori linee guida disponibili. Questo articolo ha solo sfiorato la superficie del DFM nell'industria spaziale in un modo più accessibile. L'industria spaziale dà priorità all'affidabilità e alle considerazioni per ambienti estremi, rendendola distinta dalla progettazione di PCB sulla Terra. Spero che questi punti ti guidino nella giusta direzione, assicurando un processo di produzione fluido con revisioni minime.