Military and Aerospace Electronics Design

To make sure that electronic products are suitable for flight or combat, they need to be tough, dependable, and small in size. It is important to ensure that your design data is secure with encryption and authentication, especially in industries that require high security measures such as aviation and defense. Keeping a record of design changes and decisions is also essential when dealing with regulatory bodies like the FAA or the military.

Certifications and standards such as MIL-STD-275, FSC-5998, DO-254, and ISO-14300 are vital in these industries, but they can be overwhelming to manage. Using systems that formalize and automate revision, lifecycle, design templates, and numbering schemes can help streamline the process. While basic PCB and schematic tools may be easy to use, they may not provide the required rigor for high reliability defense and aerospace products.

To achieve the standards and certifications required for space, air, land, and sea, you need tools that include workflow and data management capabilities that align with certification and commissioning programs.

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ミルエアロの購買担当者が部品の廃止に対処している方法 ミルエアロバイヤーが部品の廃止に対処している方法 1 min Blog 防衛および航空宇宙産業の調達担当者は、 部品の廃止に関連して重大な課題に直面しています。技術と設計が急速に進化する中、部品は迅速に廃止される可能性があり、長期的なサプライチェーン業務に影響を与えることがあります。この問題は厳格な規制要件、長期のリードタイム、および長期の認証プロセスによって悪化しています。調達およびサプライチェーンチームは、積極的なサプライヤー管理、代替調達戦略、および体系的なライフサイクル計画を通じて廃止リスクを予測し、緩和する必要があります。 さらに、連続的な市場動向のモニタリングや予測ツールを活用した協力的な取り組みは、これらの課題を効果的に乗り越えるために不可欠です。 軍事および航空宇宙の購買者の特別なニーズ 軍事および航空宇宙の顧客の独自の要件は、電子部品の陳腐化の課題をさらに複雑化させます。商業用途では市販の部品が通常十分ですが、軍事および航空宇宙システムでは、過酷な運用環境に耐えるように特別に設計された高信頼性および頑丈な部品が必要とされます。 さらに、軍事および航空宇宙の規制機関が定めた厳格な基準を満たすためには、厳格な認証および適格性プロセスが必要です。これにより、部品は単に入手可能であるだけでなく、厳格な業界規制および基準に準拠している必要があります。製品が簡単に置き換えられたりアップグレードされたりする商業産業とは異なり、 軍事および航空宇宙システムはしばしば数十年にわたる長寿命を持っています。これには将来を見据えた戦略的調達のアプローチが必要です。 防衛および航空宇宙産業の調達担当者は、両セクターの独自の特性に起因するさまざまな課題に直面しています。以下は、彼らが直面する主な課題のいくつかです。 セキュリティと分類。両産業ともに機密技術や情報を取り扱い、しばしばさまざまなレベルで分類されます。調達担当者は、機密データの保護とサプライヤー・コミュニティ全体での不正アクセスの防止のために厳格なセキュリティ・プロトコルの遵守を確実にしなければなりません。 規制の遵守。防衛および航空宇宙部門は、連邦航空局(FAA)や国防総省(DoD)などの政府機関によって厳しい要件が課される、重い規制がかかっています。調達担当者は、輸出管理、調達規則、品質基準への遵守を確保するために複雑な規制フレームワークを航行しなければなりません。 複雑なサプライチェーン。航空宇宙および防衛プロジェクトには、複数の階層を持つ複雑なサプライチェーンが関与し、しばしば異なる国や地域にまたがります。これらのサプライチェーンを調整し管理することは、長いリードタイム、重要部品への依存、地政学的リスクといった課題があるため、特に困難です。 調達サイクルの長さ。 防衛および航空宇宙の調達プロジェクトは、厳格なテストおよび認証要件、官僚的なプロセス、契約交渉による長期の調達サイクルを持つことがよくあります。調達担当者は、これらの長期サイクルとリードタイムを効果的に管理し、プロジェクトの締切に間に合うように機器やシステムをタイムリーに納入する必要があります。 調達の課題。 航空宇宙および軍事装備は、30年以上の寿命を持つことがあり、その間にはレガシーパーツのサポートが必要となります。しかし、これらのシステムの内部部品は寿命がはるかに短いです。電子部品は、サプライヤーが原材料の調達に苦労したり、製造を停止したりすることで、時代遅れになることがあります。部品を変更すると、別の長い適合プロセスが始まることがあります。 予算の制約。 両業界は予算の制約や不確実性の影響を受けます。防衛予算は政府の優先事項に影響を受け、航空宇宙プロジェクトは市場の動向や顧客の要求に影響を受けます。調達担当者は、予算を慎重に管理し、品質と性能基準を維持しながら、コスト効果の高いソリューションを求める必要があります。 技術とイノベーション。防衛および航空宇宙産業は急速な技術革新とイノベーションが特徴です。調達担当者は新興技術の動向を把握し、プロジェクト要件への潜在的な影響を評価し、設計者やサプライヤーと協力して技術の変化を活用する必要があります。 品質と信頼性。装備やシステムの品質と信頼性を確保することは、安全性とミッションの成功が最重要視される両産業において重要です。サプライチェーンの専門家は確立された堅牢な品質保証プロセスを使用し、徹底的なサプライヤーの監査と評価を行い、厳格な性能基準を遵守してリスクを軽減し製品の完全性を確保する必要があります。 持続可能性と環境への配慮。防衛および航空宇宙の調達決定において、持続可能性と環境規制がますます重要な要素となっています。調達担当者は材料、製造プロセス、およびサプライチェーン活動の環境への影響を考慮し、業界の仕様を満たしながら持続可能な実践を遵守するサプライヤーを探す必要があります。 記事を読む
あなたのSMDコンポーネントは航空宇宙用に信頼性がありますか? あなたのSMDコンポーネントは航空宇宙用に信頼性がありますか? 1 min Blog PCB設計者 PCB設計者 PCB設計者 航空宇宙システムは、商用および軍事の両セグメントで、最高レベルの信頼性が求められる分野です。これらのシステムは、地球の軌道やそれを超える場所を含む、広範囲の温度、圧力、高度で動作することがあります。そのため、航空宇宙システムには、永続的な稼働時間と、連続稼働10,000時間を超えるMTBF値での長寿命が期待されます。 これらの環境で使用されるSMD部品、特に集積回路や受動部品は、コンポーネントの寿命を実現するために、特定の材料、構造、およびテスト要件を満たす必要があります。航空宇宙システムのBOMを構築する前に、部品が飛行に適格であるかどうかを理解しておくことが重要です。 信頼性を損なうコンポーネント要因 材料 材料は、大きな温度変化や振動に耐えられるほど強くなければなりませんが、電子部品に使用される材料にはそれ以上のことが関係しています。これらの要因のいずれかが、設計が飛行の準備ができたときにコンポーネントの早期故障につながる可能性があります: 製品が非常に高い高度(低圧)または真空環境で展開される場合、熱可塑性材料はアウトガスのテストを受ける必要があります。 高蒸気圧を持つ金属、例えば亜鉛やカドミウムは、これらの金属が昇華するため、真空環境での使用は避けるべきです。昇華を防ぐためにニッケルメッキを使用することができますが、これはいくつかのテストで確認する必要があります。 純錫を含むコンポーネントや一部の錫ベースのメッキが施されたコンポーネントは、飛行中にウィスカリングを起こすことがあります。これは、ウィスカリングが時間とともに成長するにつれて、ショートのリスクを生み出します。 金属コンポーネントボディ 金属製のケーシングやエンクロージャを持つコンポーネントは、一般的に熱可塑性コンポーネントよりも機械的に強いですが、金属ボディは高度が上がるにつれてショートやアーキングの危険を生じさせます。これは、高度が上がるにつれて空気の密度が低下するため、空気の誘電強度が低下するためです。その結果、高高度で動作する電気機器や電子デバイスは、低下した誘電強度を補うために、より高い基本絶縁レベル(BIL)または導体間のより大きなクリアランスが必要になる場合があります。 実際に、IPC-2221B標準のクリアランスとクリープ距離を見ると、この標準がDC/ピークAC電圧の機能として導体間隔要件を定義していることがわかります。表6-1を見て、B2列とB3列を比較すると、これらの値の大きな違いは基板が配置される高度に基づいていることがわかります(下の画像の脚注を参照してください)。 IPC-2221B導体間隔要件。 この記事でさらに学ぶ。 B4列とA5列は、任意の高度で2つの被覆導体のクリアランス値を指定しており、これは高高度で被覆されていない導体のより高いクリアランス要件に対する一つの解決策を提供します。問題は、被覆が上記の熱可塑性材料の問題と同様に、ガスを放出する可能性があることです。任意の被覆、ポッティング材料、またはエンカプセラントは、使用前にガス放出のテストを受けるべきです。 構造サポート 集積回路やSMDパッシブ部品は、単なる材料の塊ではありません。それらは内部構造を持っており、その構造が機械的信頼性を決定します。部品が十分に強い内部構造を持っていない場合、低圧または高圧で故障する可能性があります。 高圧電子機器に関する別のブログで議論した研究結果と同様に、同じグループの部品が低圧で故障することがあります。HV/UHV環境での長期間のテストとその後の検査を行うことで、低圧で故障する部品を特定することができます。 垂直オフセット部品 一部の部品は着陸パッドに対してフラッシュに座らないか、部品とPCBの間に大きな隙間がある場合があります。これは、飛行中の大振幅振動のリスクを生じさせ、はんだ疲労およびアセンブリの故障につながります。 この問題に対処するために、部品とPCBの隙間を埋めるために、部品の下にスペーサーや充填剤が必要になる場合があります。充填剤はエポキシまたは小さなプラスチックスペーサーであることができますが、サポートはアウトガスと熱信頼性のために適格である必要があります。エポキシ充填剤は小さな部品の下での作業が難しい場合があります。これらの部品にスペーサーやアンダーフィルを適用するための能力とプロセスについて、MIL-SPEC準拠のPCBアセンブラに相談してください。 記事を読む