Ein Hinweis zu den Besonderheiten der Elektronikentwicklung in der Raumfahrtindustrie

Die DurchfĂŒhrung von Weltraumprojekten hat ihre eigenen Eigenschaften, die oft weit ĂŒber die Grenzen der Gestaltung von Platinen und Schaltkreisen hinausgehen. In einem Übersichtsartikel fĂŒhrt der Autor den Leser kurz in Aspekte ein, die fĂŒr die Entwicklung der Elektronik in der Raumfahrtindustrie spezifisch sind.





Zinnschnurrbart und SchutzhĂŒlle

Beginnen wir mit dem Ungewöhnlichen. Der Autor hat keinen Zweifel daran, dass alle Entwickler von Ă€ußerst zuverlĂ€ssigen Systemen das bekannte PhĂ€nomen "Zinnwhisker" ( Zinnwhisker ) kennen - lange, dĂŒnne Garnkristalle, die aus den OberflĂ€chen von Chips oder LötanschlĂŒssen herauswachsen können.





Beispiel fĂŒr Zinnschnurrhaare
Beispiel fĂŒr Zinnschnurrhaare

Sie wachsen ziemlich schnell, so dass diese Whisker nach Monaten einfach benachbarte Leads schließen können. Eine der Möglichkeiten zur Neutralisierung dieses Prozesses ist das Aufbringen einer bestimmten Schutzbeschichtung, deren Wahl nicht trivial ist. 





Anwendungsbeispiel fĂŒr Schutzbeschichtung
Anwendungsbeispiel fĂŒr Schutzbeschichtung
Schutzbeschichtungsprozess
Schutzbeschichtungsprozess

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Auftragen von Klebstoff um den Umfang des BGA-Chips
BGA

(potting). , .





VollstĂ€ndige ModulfĂŒllung

, : , , , . LEO (Low Earth Orbit), , , 15°C. 30 5°C-10°C, , , 15°C-20°C





, , , SAR (Synthetic-aperture radar), -70°C . , automotive grade ( New Space ), Military grade, -55°C.

BGA – , , , .





Querschnitt der Platte und des BGA-Pakets, der die Trennung der Kugel vom Pad zeigt
- BGA ,
Interne Struktur von CCGA-Paketen.
CCGA .

CAD, , — , . — , - , . , , , — , ; 3D .





Variante der Wechselwirkung von Strahlung mit Materie, der Compton-Effekt
,

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Ein Beispiel fĂŒr den Wechselwirkungsmechanismus eines kosmischen Hochenergieteilchens mit der inneren Struktur eines MOSFET.
MOSFET.

- , . – , , , – . , amartology .





, , .





New Space MVP (Minimum Viable Product) , in vitro , . , , : 5–10 krad — , , LEO. 





New Space. , - , , , - , 3-5 . LEO . 





Old Space — , , , , — , . , , , , .





, failure modes, .

, - , , , MLCC , , .



MLCC — . : , , , : MLCC - , .





Riss in der Struktur des MLCC durch Biegen der Platte
MLCC

, . , , , .





, / automotive MLCC.

, , — , . Open Mode Design — - , : , , .

.





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Ein Riss in der gelöteten Einheit, jedoch hat der Hohlraumdefekt wahrscheinlich einen zusÀtzlichen Beitrag geleistet :)
, , :)

, , PCB — VIA.





: , PCB , , , CAF (conductive anodic filament).





Schließen benachbarter Via via CAF
via CAF

: , : . CAF, .





Durch CAF verursachtes Ausbrennen des Leiterplatten-Sandwichs: Bei der Dicke des Materials zwischen der + 48-V-Stromschiene und Masse ist ein Kurzschluss aufgetreten.  Die bei der Verbrennung freigesetzten Gase öffneten das Sandwich der Platte von innen, was zu einer "Schwellung" im Ausbrennbereich fĂŒhrte.
PCB, CAF: +48V . , "" .

.





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Modellierung des Temperaturprofils
Mechanische Spannungssimulation
Ein weiteres Simulationsbeispiel zum Vergleich der Auswirkungen verschiedener Befestigungsschraubenkonfigurationen
,

SI/PI : - .





Modellierung der SignalintegritÀt
Signal Integrity
Modellierung der LeistungsintegritÀt
Power Integrity

Project management,

, , .

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, “ -” , . CAD, , , .





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Something Interesting in Electronics.








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