Hochzuverlässiges PCBA-Design: Anforderungen an Luft- und Raumfahrt- und medizinische Geräte

In den Bereichen Luft- und Raumfahrt sowie medizinische Geräte hohe ZuverlässigkeitPCBA-Designist von entscheidender Bedeutung, da Produkte in diesen Bereichen eine extrem hohe Stabilität, Zuverlässigkeit und Sicherheit erfordern. Hier sind einige Anforderungen und Überlegungen für ein hochzuverlässiges PCBA-Design in diesen beiden Bereichen:

1.Temperaturbereich und Umgebungsanforderungen:

Im Luft- und Raumfahrtbereich kann PCBA unter extremen Temperatur- und Umgebungsbedingungen wie großer Höhe, niedriger Temperatur, hoher Temperatur und Umgebung mit hoher Strahlung betrieben werden. Daher muss die PCBA so ausgelegt sein, dass sie diesen Bedingungen standhält.

Im Bereich medizinischer Geräte kann PCBA verschiedenen klinischen Umgebungen ausgesetzt sein, darunter hoher Luftfeuchtigkeit, ätzenden Flüssigkeiten und hochsterilen Umgebungen. Daher erfordert PCBA entsprechende Schutzmaßnahmen.

2. Auswahl hochzuverlässiger Komponenten:

Es ist wichtig, elektronische Komponenten mit hoher Zuverlässigkeit und langer Lebensdauer auszuwählen. Dazu können Komponenten in Industrie- oder Militärqualität gehören.

Verwenden Sie hochwertige, zuverlässige Steckverbinder, Kondensatoren, Induktivitäten und andere Komponenten, um das Risiko eines Komponentenausfalls zu verringern.

3. Stromversorgung und Backup:

Sorgen Sie während des PCBA-Designs für eine stabile und redundante Stromversorgung, um sicherzustellen, dass das System auch bei einem Stromausfall weiterhin normal funktionieren kann.

Nutzen Sie Notstrom und Batterien in kritischen Systemen, um den kontinuierlichen Betrieb aufrechtzuerhalten.

4. Signalintegrität und EMI-Unterdrückung:

Stellen Sie die Signalintegrität sicher, um elektromagnetische Störungen (EMI) und radioaktive Störungen (RFI) zu vermeiden.

Verwenden Sie beim PCBA-Design Abschirmungen und Filter, um elektromagnetische Störungen zu reduzieren.

5. Kabelbaum- und Layoutdesign:

Führen Sie ein sorgfältig geplantes Kabelbaum-PCBA-Design durch, um das Risiko von Schaltungsrauschen, Übersprechen und Ausfällen zu reduzieren.

Vermeiden Sie Übersprechen zwischen Hochstrompfaden und Niedrigstrompfaden.

6. Wartbarkeit und Rückverfolgbarkeit:

Entwerfen Sie die PCBA für eine einfache Wartung und Fehlerbehebung, einschließlich der Kennzeichnung von Komponenten und der Bereitstellung von Schaltplänen und Fehlerbehebungstools.

Rückverfolgbarkeit ist erforderlich, damit im Falle eines Problems die Rückverfolgbarkeit auf die spezifische PCBA-Charge und Komponente zurückgeführt werden kann.

7. Systemtests und -verifizierung:

Führen Sie strenge Tests und Verifizierungen auf Systemebene durch, einschließlichFunktionsprüfung, Temperaturtests, Vibrationstests und EMI/RFI-Tests, um die PCBA-Zuverlässigkeit unter tatsächlichen Einsatzbedingungen sicherzustellen.

8. Vorschriften und Einhaltung:

Halten Sie die geltenden Vorschriften und Standards für das PCBA-Design ein, einschließlich derjenigen in der Luft- und Raumfahrt- und Medizingeräteindustrie.

9. Fehlertoleranz und Backup:

Berücksichtigen Sie beim Systemdesign die Fehlertoleranz, damit die Grundfunktionalität auch im Fehlerfall weiterhin gewährleistet ist.

Stellen Sie Backup-Schaltkreise und Backup-Systeme bereit, um die Systemkontinuität sicherzustellen.

In den Bereichen Luft- und Raumfahrt sowie medizinische Geräte hängt ein hochzuverlässiges PCBA-Design nicht nur mit der Produktleistung zusammen, sondern auch mit dem Leben und der Sicherheit der Menschen. Daher müssen ausreichend Zeit und Ressourcen investiert werden, um sicherzustellen, dass PCBAs nach den höchsten Standards entworfen, hergestellt und getestet werden.