宇宙産業におけるエレクトロニクス開発の詳細に関する注記

宇宙プロジェクトの実施には独自の特徴があり、ボードや回路の設計の境界をはるかに超えていることがよくあります。総説では、著者は、宇宙産業における電子機器の開発に固有の側面を読者に簡単に紹介します。





ピューターの口ひげと保護カバー

珍しいものから始めましょう。著者は、「錫ウィスカー」(錫ウィスカーと呼ばれる超高信頼性システムのよく知られた現象の開発者全員が、チップやはんだ端子の表面から成長する可能性のある細長い糸の結晶であることは間違いありません





ブリキのウィスカーの例
ブリキのウィスカーの例

それらは非常に急速に成長するため、数か月後、これらのウィスカは隣接するリードを簡単に閉じることができます。このプロセスを中和するためのオプションの1つは、特定の保護コーティングを適用することですが、その選択は簡単ではありません。 





コンフォーマルコーティングの適用例
コンフォーマルコーティングの適用例
保護コーティングプロセス
保護コーティングプロセス

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BGAチップの周囲に接着剤を塗布します
BGA

(potting). , .





完全なモジュール充填

, : , , , . 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 – , , , .





パッドからのボールの分離を示すボードとBGAパッケージの断面図
- BGA ,
CCGAパッケージの内部構造。
CCGA .

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





放射線と物質との相互作用の変種、コンプトン効果
,

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宇宙の高エネルギー粒子とMOSFETの内部構造との相互作用メカニズムの例。
MOSFET.

- , . – , , , – . , amartology .





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





New Space. , - , , , - , 3-5 . LEO . 





Old Space — , , , , — , . , , , , .





, failure modes, .

, - , , , MLCC , , .



MLCC — . : , , , : MLCC - , .





ボードの曲げによるMLCCの構造の亀裂
MLCC

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, / automotive MLCC.

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

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はんだ付けされたユニットの亀裂、しかし、空洞の欠陥はおそらく追加の貢献をしました:)
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, , PCB — VIA.





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





CAF経由で隣接する経由で閉じる
via CAF

: , : . CAF, .





CAFによるPCBサンドイッチの焼損:+ 48V電源レールとアースの間の材料の厚さに短絡が発生しました。 燃焼中に放出されたガスがボードのサンドイッチを内側から開き、バーンアウト領域に「膨張」を引き起こしました。
PCB, CAF: +48V . , "" .

.





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温度プロファイルモデリング
機械的応力シミュレーション
さまざまな固定ネジ構成の効果を比較する別のシミュレーション例
,

SI/PI : - .





シグナルインテグリティモデリング
Signal Integrity
パワーインテグリティモデリング
Power Integrity

Project management,

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, “ -” , . CAD, , , .





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Something Interesting in Electronics.








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