मानक मुद्रित सर्किट बोर्ड के विपरीत, एयरोस्पेस पीसीबी असेंबली अलग है। बोर्ड को कठोर परिस्थितियों में भी प्रदर्शन में वफादार रहना पड़ता है। कंपन, उतार-चढ़ाव वाली आर्द्रता और उच्च तापमान का सामना करने के बावजूद, एयरोस्पेस पीसीबी बोर्ड को अटूट प्रदर्शन देना चाहिए।
और इसलिए, सामग्री, उपकरण और वास्तविक असेंबली प्रक्रिया को चुनने से लेकर, हर चरण में उत्सुकता की आवश्यकता होती है। इस प्रकार यह पोस्ट आपको एयरोस्पेस प्रिंटेड सर्किट बोर्ड असेंबली के बारे में जानने के लिए आवश्यक सभी बातों पर प्रकाश डालती है।
एयरोस्पेस पीसीबी असेंबली के मूल सिद्धांत
एयरोस्पेस क्षेत्र में पीसीबी का अनुप्रयोग और भूमिका
एयरोस्पेस पीसीबी असेंबली विमानन क्षेत्र में एक अभिन्न भूमिका निभाती है। उद्योग में कई उपकरण और तकनीकें पीसीबी का उपयोग करती हैं। एयरोस्पेस उद्योग में पीसीबी के कुछ विशिष्ट अनुप्रयोग संचार प्रणाली, उपग्रह तकनीक और उड़ान उपकरण हैं।
अन्य में रडार स्थापनाएं, उड़ान विद्युत आपूर्तियां, तापमान सेंसर, तथा एक्सेलेरोमीटर और दबाव सेंसर जैसे उड़ान उपकरण शामिल हैं।
एयरोस्पेस पीसीबी का उपयोग करने वाले कुछ उपकरण
मानक पीसीबी की तुलना में एयरोस्पेस पीसीबी के प्रमुख अंतर और विशेषताएं।
जब आप मानक पीसीबी की तुलना एयरोस्पेस मुद्रित सर्किट बोर्डों से करेंगे, तो आपको दोनों के बीच पर्याप्त अंतर का एहसास होगा।
एयरोस्पेस पीसीबी मजबूत महसूस करते हैं क्योंकि वे अतिरिक्त टिकाऊ सामग्री का उपयोग करते हैं। इसके अलावा, उनकी विनिर्माण प्रक्रिया बोर्डों को कुशल, सुरक्षित और सुरक्षित बनाने के लिए उन्नत तकनीकों का उपयोग करती है। इसके अलावा, एयरोस्पेस कठोर वातावरण में सटीकता, परिशुद्धता और विश्वसनीयता की मांग होती है।
इसलिए, उद्योग को मजबूत बोर्ड की आवश्यकता होती है जो अत्यधिक तापमान, आर्द्रता और कंपन भिन्नताओं का सामना कर सकें। यही कारण है कि कुछ एयरोस्पेस पीसीबी असेंबली निर्माण कंपनियां बोर्ड पर एनोडाइज्ड एल्यूमीनियम की एक परत लगाती हैं। ऐसा करने से बोर्ड के ऑक्सीकरण से बचाव होता है।
एयरोस्पेस पीसीबी के मूल घटक और कार्य।
बुनियादी घटकों में अर्धचालक और गैर-अर्धचालक उपकरण शामिल हैं। ट्रांजिस्टर, डायोड, कैपेसिटर, कनेक्टर और सेंसर महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। ये वे घटक हैं जो मिलकर PCB को विभिन्न प्रणालियों के नियंत्रण, डिस्प्ले और पावरबोर्ड पर आदर्श उपयोग करने में सक्षम बनाते हैं।
डिजाइन सिद्धांत और विनिर्माण प्रक्रिया
स्थायित्व
विमानन में अधिकांश उपकरण बिना निरीक्षण के लंबे समय तक काम करते हैं। इसलिए, जब एयरोस्पेस के लिए पीसीबी असेंबली निर्माण पर विचार किया जाता है, तो आपको एक बोर्ड डिज़ाइन की आवश्यकता होती है जो बार-बार टूटने के बिना महीनों तक कुशलता से काम कर सके।
और इसके लिए लंबे समय तक चलने वाले उच्च गुणवत्ता वाले घटकों की आवश्यकता होती है। हालांकि इसके लिए उत्पादन की शुरुआती लागत अधिक हो सकती है, लेकिन यह लंबे समय में लाभदायक है।
कठोर वातावरण को सहन करना
एयरोस्पेस प्रिंटेड सर्किट बोर्ड ऐसे वातावरण में काम करते हैं जो अत्यधिक दबाव, गर्मी और विकिरण का सामना करता है। इसलिए, बोर्ड और उपकरण बनाते समय, आपको इसे ध्यान में रखना चाहिए।
इसलिए आवरण को अत्यधिक कंपन से बचाना और ऐसे घटकों का चयन करना आवश्यक है जो उच्च ताप और आर्द्रता के स्तर में उतार-चढ़ाव को झेल सकें। इंजन के आसपास ताप का स्तर कभी-कभी उच्च डिग्री तक बढ़ सकता है, -55 से 175 डिग्री सेंटीग्रेड तक। फिर भी, आपके पास ऐसे परिवर्तनों की निगरानी के लिए इलेक्ट्रॉनिक उपकरण होने चाहिए।
दूसरी ओर, विकिरण वायरलेस संचार में बाधा उत्पन्न कर सकता है। इसलिए, विकिरण परिरक्षण उपाय अपनाएँ।
घटकों के लिए विशिष्ट सामग्री विनिर्देश
विमानन घटक और उपकरण उच्च स्तर की सटीकता और सटीकता के साथ काम करते हैं। इसलिए बोर्ड के घटकों को ऑर्डर के अनुसार बहुत विशिष्ट होना चाहिए। इसके अलावा, दोबारा जांच लें कि हर हिस्सा काम कर रहा है और उसमें तापमान सहन करने की क्षमता है।
सैन्य विनिर्देश ग्रेड घटक (मिलि-स्पेक ग्रेड)
एयरोस्पेस प्रिंटेड सर्किट बोर्ड को कठिन परिस्थितियों में भी उच्च विश्वसनीयता बनाए रखनी चाहिए। इसलिए, घटकों में सैन्य ग्रेड विनिर्देश होना चाहिए, यानी लगभग 1 से 2 प्रतिशत की सहनशीलता।
निम्न और उच्च आवृत्ति घटकों का पृथक्करण
उच्च और निम्न-आवृत्ति तरंगों के बीच हस्तक्षेप से संकेतों में विकृति हो सकती है। इसलिए, मुद्रित एयरोस्पेस सर्किट बोर्ड में उच्च और निम्न-आवृत्ति घटकों का स्पष्ट पृथक्करण होना चाहिए।
एयरोस्पेस पीसीबी उत्पादन में विनिर्माण प्रक्रिया और प्रमुख प्रौद्योगिकियां
एयरोस्पेस पीसीबी असेंबली की प्रक्रिया मानक प्रक्रिया से भिन्न है क्योंकि इसमें उन्नत प्रौद्योगिकी का उपयोग होता है और उच्च परिशुद्धता की आवश्यकता होती है।
प्रारंभिक चरण में संक्षारण और अन्य दोषों को रोकने के लिए संपीड़ित हवा और विआयनीकृत पानी का उपयोग करके पीसीबी को साफ किया जाता है। फिर किसी भी दोष की जांच के लिए अतिरिक्त परीक्षण किए जाते हैं।
उसके बाद, बोर्ड पर समान रूप से सोल्डर पेस्ट लगाने से पहले मनचाही आकृतियाँ बनाने के लिए स्टेंसिल का उपयोग करें। रोबोटिक मशीनों का उपयोग करने वाली एक स्वचालित प्रक्रिया पेस्ट लगाने, इसे सही स्थानों पर जमने देने और घटकों को रखने में मदद करती है।
कन्वेयर बेल्ट का उपयोग करते हुए, बोर्ड रिफ्लो ओवन में चला जाता है। एयरोस्पेस पीसीबी असेंबली प्रक्रिया का अगला चरण प्रोटोटाइप का परीक्षण करना है कि क्या यह निर्धारित विमानन मानकों का पालन करता है।
डिजाइन और विनिर्माण में गुणवत्ता नियंत्रण मानक
सुरक्षा उद्देश्यों के लिए, हर एयरोस्पेस पीसीबी असेंबली प्रक्रिया के लिए गुणवत्ता मानक निर्धारित हैं। किसी भी निर्माता को यह सुनिश्चित करना होगा कि वह कम से कम AS 9100 की मांगों को पूरा करता है। इसके अलावा, पीसीबी निर्माण के सभी अन्य पहलुओं को SAE मानकों के अनुरूप होना चाहिए।
यहां तक कि विनिर्माण चरण, इसमें शामिल कर्मचारी और उपकरण भी नैडकैप के निर्धारित मानकों को पूरा करना चाहिए। नैडकैप के पूर्व निर्धारित मानक बोइंग जैसी अग्रणी कंपनियों द्वारा लागू किए जाते हैं।
सामग्री और घटक चयन
एयरोस्पेस पीसीबी असेंबली परियोजनाओं के लिए घटकों और सामग्रियों का चयन करते समय आपको कई कारकों पर विचार करना होगा। कुल मिलाकर, केवल उन घटकों और सामग्रियों का चयन करें जिनमें उच्च आघात अवशोषण क्षमता हो, टिकाऊ हो, और अत्यधिक तापमान से प्रभावित न हों।
इस प्रकार कॉपर या एल्युमीनियम सब्सट्रेट आमतौर पर एयरोस्पेस बोर्ड के लिए सामग्री की पहली पसंद बनते हैं। इसके अलावा, लेमिनेट का उपयोग करने से बोर्ड मजबूत होते हैं, जिससे उनका स्थायित्व बढ़ता है।
मानक पीसीबी के विपरीत, एयरोस्पेस बोर्ड प्रेस-फिट घटकों का उपयोग करते हैं। इस तरह, यह कंपन से संबंधित दोषों को होने से रोकता है।
साथ ही, असेंबली प्रक्रिया आपके द्वारा चुनी गई सामग्रियों से मेल खानी चाहिए। याद रखें, आंतरिक और बाहरी परतों को जोड़ने में, आप दफन या अंधे पूर्वाग्रह का उपयोग कर सकते हैं। इसलिए, अपनी सामग्री और घटकों को बुद्धिमानी से चुनें।
याद रखें कि कनेक्टर, सेंसर और अन्य सेमीकंडक्टर डिवाइस जैसे प्रमुख घटकों को भी विमानन की कठिन मांगों के अनुरूप बनाया जाना चाहिए। इसके लिए ऐसे कनेक्टर की आवश्यकता होती है जो कसकर आपस में जुड़ते हों, पहले से टिन किए गए तार और थर्मल यौगिक।
सामग्री और घटक समग्र प्रदर्शन और स्थायित्व को कैसे प्रभावित करते हैं
घटकों और सामग्रियों का चयन कई तरीकों से बोर्ड के प्रदर्शन और स्थायित्व को प्रभावित करता है। उदाहरण के लिए, गर्मी को नष्ट करने के लिए मजबूर संवहन और भारी तांबे की परतों को नियोजित करने के बजाय, तांबे के ग्रेफाइट सामग्री की पतली परतें वजन और प्रदर्शन में बेहतर लगती हैं। इसके अलावा, बहुस्तरीय पीसीबी में एक एकीकृत थर्मल कोर का उपयोग करना आशाजनक लगता है।
ये दोनों तकनीकें घटकों पर थर्मल-प्रेरित तनाव की व्यापक एयरोस्पेस समस्याओं को कम करने में मदद करती हैं। इसके अलावा, उभरती हुई लघुकरण तकनीक ने एयरोस्पेस उपकरणों में उपयोग किए जाने वाले पीसीबी के आकार, वजन और संख्या को कम करने में भी मदद की है। गर्मी अपव्यय की समस्या को कम करने से घटक अधिक टिकाऊ हो जाते हैं।
हल्केपन के अलावा, घटकों का छोटा होना और HDI बोर्ड की कार्यक्षमता और विश्वसनीयता को बढ़ाता है। इस प्रकार, एक बहुक्रियाशील बोर्ड होना संभव है।
3-डी प्रिंटिंग का उपयोग करके विनिर्माण प्रक्रिया में सुधार ने अधिक सुलभ प्रोटोटाइपिंग को जन्म दिया है। विस्तार से, यह विनिर्माण अवधि और लागत को कम करता है। अधिक अनुकूलन योग्य और लचीला रैपिड प्रोटोटाइपिंग एयरोस्पेस के लिए पीसीबी असेंबली विनिर्माण को बढ़ावा देता है।
एयरोस्पेस पीसीबी के नवीन अनुप्रयोग
एयरोस्पेस पीसीबी के कई अनुप्रयोग हैं जिनमें निम्नलिखित शामिल हैं:
उड़ान उपकरण
एयरोस्पेस प्रिंटेड सर्किट बोर्ड का उपयोग उड़ान उपकरणों में किया जाता है। इसमें उड़ान नियंत्रण पैनल, कॉकपिट और नेविगेशन डिस्प्ले शामिल हैं।
हवाई जहाज का नियंत्रण पैनल भी एयरोस्पेस पीसीबीएस का उपयोग करता है
एलईडी प्रकाश
विमान के बाहरी हिस्से या केबिन में एलईडी लाइटिंग सिस्टम एयरोस्पेस पीसीबी का उपयोग करता है। बोर्ड प्रकाश पैटर्न, डिस्प्ले और तीव्रता को नियंत्रित करने में सहायता करते हैं।
उपग्रह और रेडियो संचार
विमान के उपग्रह और रेडियो संचार सिस्टम एयरोस्पेस प्रिंटेड सर्किट बोर्ड पर टैप करते हैं। ऐसा करके, बोर्ड स्पष्ट संकेत संचरण और स्थिर संचार का समर्थन करता है।
एयरोस्पेस पावर नियंत्रण और वितरण प्रणाली
विमान उद्योग में बिजली के नियंत्रण और वितरण के लिए मजबूत मुद्रित सर्किट बोर्ड की आवश्यकता होती है। ऐसे बोर्ड उच्च मात्रा में करंट और वोल्टेज को संभालते हैं, फिर भी न्यूनतम नुकसान उठाते हैं।
रडार उपकरण
एयरोस्पेस उद्योग मौसम की निगरानी, यातायात नियंत्रण और सैन्य निगरानी के लिए रडार तकनीक पर निर्भर करता है। इसलिए, उच्च आवृत्ति हैंडलिंग वाले एयरोस्पेस पीसीबी उन मामलों में आवेदन पाते हैं।
एयरोस्पेस पीसीबी पर उभरती प्रौद्योगिकियों का प्रभाव।
उभरती हुई तकनीकें एयरोस्पेस क्षेत्र पर प्रभाव डाल रही हैं। हर दिन, निगरानी जैसे परिष्कृत कृत्रिम बुद्धिमान उपकरणों के लिए दुनिया की चाहत बढ़ती जा रही है। और इंटरनेट ऑफ थिंग्स के साथ, IoT हल्के, विश्वसनीय और सटीक उपकरणों की आवश्यकता को भी बढ़ाता है।
उदाहरण के लिए, AI ने स्वायत्त विमान और वाहन बनाना संभव बना दिया है। अधिक कंपनियाँ छोटे विमानों, ड्रोन और उड़ने वाली टैक्सियों के निर्माण में निवेश कर रही हैं। ऐसे उपकरण एयरोस्पेस PCB बोर्ड की मांग को लगातार बढ़ा रहे हैं, उदाहरण के लिए, नियंत्रण और पावर बोर्ड में।
साथ ही, IoT प्लस AI ने वाहनों और विमानों की वास्तविक समय की निगरानी करना संभव बना दिया है। इस तरह की वास्तविक समय की निगरानी से समस्याओं का जल्द पता लगाने, नियमित रखरखाव और विमानों की सुरक्षा में मदद मिलती है। और ऐसे उपकरण एयरोस्पेस-प्रिंटेड सर्किट बोर्ड का उपयोग करते हैं।
सैन्य ड्रोन
उद्योग की चुनौतियाँ और समाधान
एयरोस्पेस पीसीबी क्षेत्र में वर्तमान में सामने आने वाली प्रमुख चुनौतियाँ।
एयरोस्पेस पीसीबी असेंबली क्षेत्र के सामने आने वाली कुछ प्रमुख चुनौतियाँ इस प्रकार हैं
· अंतरिक्ष में आयनिक और आरएफ विकिरणों के संपर्क में आने से बोर्ड के प्रदर्शन पर असर पड़ सकता है।
· गंभीर यांत्रिक और कंपन तनाव जो बोर्ड से घटकों को विस्थापित कर सकता है
· अत्यधिक तापमान स्तर
· अंतरिक्ष में रसायन बोर्ड पर तांबे को ऑक्सीकृत और संक्षारित कर रहे हैं
· नौकरशाही नियमों का पालन करना
समाधान और रणनीतियाँ
उद्योग के सामने आने वाली समस्याओं के कुछ संभावित समाधान इस प्रकार हैं:
कठोर फ्लेक्स या फ्लेक्स पीसीबी का उपयोग करना
पॉलियामाइड के साथ फ्लेक्स या रिजिड-फ्लेक्स बोर्ड का उपयोग करना एक बुद्धिमानी भरा विचार है। हल्केपन के अलावा, यह सामग्री छोटी जगहों में फिट हो जाती है, कंपन और यांत्रिक झटकों को झेल सकती है। इसके अलावा, ऐसा बोर्ड अत्यधिक गर्मी और वायुमंडलीय रसायनों के प्रति प्रतिरोधी होता है।
भारी तांबा प्रौद्योगिकी
एयरोस्पेस बोर्ड के लिए प्रति वर्ग फुट लगभग 3 से 4 औंस की तांबे की मोटाई का पालन करना सबसे अच्छा है। इतना भारी तांबा आसानी से भारी धाराओं का संचालन करता है।
अनुरूप कोटिंग्स
कंफर्मल कोटिंग्स बोर्ड को कठोर रसायनों, अत्यधिक गर्मी और नमी से बचाती हैं। इसलिए, गर्म हवा वाले सॉलिड लेवलिंग HASL का उपयोग करना और फिर ऐक्रेलिक-आधारित स्प्रे से अंतिम रूप देना सबसे अच्छा है। वैकल्पिक रूप से, आप गोल्ड इमर्शन कोटिंग वाले इलेक्ट्रोलेस निकेल का भी चयन कर सकते हैं।
दायाँ मार्ग कोण
एयरोस्पेस उद्योग के कई विशेषज्ञ एकसमान सिग्नल ट्रांसमिशन पाने के लिए 45 डिग्री से कम के ट्रेसराउट कोण पर टिके रहने की वकालत करते हैं। इसके अलावा एल्युमिनियम कवर का उपयोग करके क्लॉक सिग्नल को सुरक्षित रखना आवश्यक है।
फंसे हुए तार की टिनिंग
पीसीबी के लिए अच्छी सोल्डरेबिलिटी आवश्यक है। इसलिए, स्ट्रैंडेड तारों को कनेक्टर से जोड़ने से पहले, उन्हें पिघले हुए सोल्डर से टिन करें।
सही एयरोस्पेस पीसीबी आपूर्तिकर्ता का चयन
आपके प्रोजेक्ट का आकार और जटिलता
जब आप किसी जटिल प्रोजेक्ट पर काम कर रहे हों या जिसमें बल्क असेंबली बोर्ड की आवश्यकता हो, तो उद्योग में व्यापक ज्ञान रखने वाले अनुभवी निर्माता को चुनें। साथ ही, विशिष्ट मांगों वाली परियोजनाओं के लिए, ऐसे निर्माता को चुनें जिसके पास कार्य के लिए उपयुक्त विशेष उपकरण हों।
यदि आपूर्तिकर्ता ने पहले भी ऐसी परियोजनाओं को संभाला है, तो निर्माता के लिए गुणवत्तापूर्ण कार्य प्रदान करना और आपकी मांगों को उद्योग मानकों के अनुरूप बनाना आसान होगा। इसी तरह, ऐसे आपूर्तिकर्ता को अपनी एयरोस्पेस पीसीबी असेंबली सेवाओं को संभालने देने से आप समय पर और लागत प्रभावी काम का आनंद ले सकते हैं।
पीसीबेसिक उद्योग में 10 से अधिक वर्षों से है। इस कारण से, इसने सही कर्मियों, उपकरणों को इकट्ठा किया है और इस तरह की परियोजना को संभालने के लिए सही नींव रखी है। और इसलिए, आप निर्माता पर विश्वसनीय और अनुभवी के रूप में भरोसा कर सकते हैं।
समय और लागत
इसके बाद, प्रोटोटाइप बोर्ड डिलीवर करने में आपूर्तिकर्ता द्वारा लिए जाने वाले अनुमानित लागत और समय पर विचार करें। प्रोटोटाइप बनाने के समय और लागत का अनुमान लगाते समय, शिपिंग समय और लागत को भी ध्यान में रखें। एक अच्छा आपूर्तिकर्ता तेज़ शिपिंग विधियों को प्राथमिकता देता है।
याद रखें कि अत्याधुनिक तकनीकों से जुड़ी परियोजनाओं में अधिक समय लग सकता है। इसलिए, एक समझदार आपूर्तिकर्ता SFM जाँच करता है। पीसीबेसिक त्रुटियों और चूकों को उजागर करने के लिए एसएफएम जांच आयोजित करने में विश्वास है, अन्यथा प्रोटोटाइप के उत्पादन में समय और लागत बढ़ सकती है।
साझेदारी चुनने का महत्व और मानदंड।
एयरोस्पेस वाहनों और उपकरणों के टुकड़ों से संबंधित दूरगामी इलेक्ट्रॉनिक्स तकनीकों का उपयोग करता है। इस प्रकार, मानक पीसीबी जो आमतौर पर कार्यालयों में फिट होते हैं, अगर मांग वाले एयरोस्पेस सेटिंग में लगाए जाते हैं तो निश्चित रूप से विफल हो जाएंगे।
इसलिए आपको एक ऐसा भागीदार चुनने की ज़रूरत है जो एयरोस्पेस PCB असेंबली प्रक्रिया की बारीकियों को समझता हो। और इसके लिए ऐसे आपूर्तिकर्ता के साथ साझेदारी करना ज़रूरी है जो AS9100 प्रमाणित हो। ऐसा आपूर्तिकर्ता विश्वसनीयता की ज़रूरत को समझता हो, टिकाऊ उत्पाद बनाता हो और वज़न और आकार को ध्यान में रखता हो।
सफलता की कहानियाँ और सर्वोत्तम अभ्यास.
कई अंतरिक्ष शटल जिन लोगों ने अपने मिशन में बड़ी सफलता हासिल की है, वे एयरोस्पेस-प्रिंटेड सर्किट बोर्ड के व्यावहारिक उपयोगों को दर्शाते हैं। डिस्कवरी, एंडेवर और अटलांटिस जैसे शटल नियंत्रण, नेविगेशन और मार्गदर्शन प्रणालियों में एयरोस्पेस पीसीबीएस का उपयोग करते हैं। कुछ वर्षों में 30 से अधिक अंतरिक्ष मिशन बनाकर, स्पेस शटल ने एयरोस्पेस बोर्ड का उपयोग करने वाले सर्वोत्तम अभ्यास दिखाए हैं।
निष्कर्ष
एयरोस्पेस पीसीबी असेंबली प्रक्रिया घटकों को चुनने में उत्सुकता और सटीकता की मांग करती है। इसलिए, जब आप अपने प्रोटोटाइप बोर्ड के लिए भागीदार का चयन करें, तो समझदारी से चुनें। ऐसे आपूर्तिकर्ता को चुनें जो वर्षों से इस क्षेत्र में है, एयरोस्पेस के लिए पीसीबी असेंबली निर्माण को संभालने के लिए कुशल और प्रमाणित है। आप एक भरोसेमंद और योग्य भागीदार के रूप में PcBasic पर भरोसा कर सकते हैं।
