PCB PER APPLICAZIONI AEROSPAZIALI
- Guglielmo Martinelli
- 9 set
- Tempo di lettura: 3 min
PRECISIONE, AFFIDABILITA' E RESISTENZA ESTREMA
Nel settore aerospaziale, i circuiti stampati (PCB) rappresentano il cuore di sistemi critici, dove ogni errore può compromettere missioni costosissime o la sicurezza degli equipaggi.
Vediamo le principali caratteristiche dei PCB destinati all’aerospazio
Affidabilità…a lungo termine
I PCB aerospaziali devono funzionare in modo affidabile per anni, spesso senza possibilità di manutenzione, per cui sono richiesti, zero failure rate, rigorosi test di burn-in e cicli termici, tracciabilità completa dei materiali e dei lotti produttivi
Operatività… a condizioni estreme
Le capacità operative devono essere idonee a sopportare condizioni molto severe come
Temperature da -55°C a +125°C (e oltre, nei lanci spaziali)
Forti vibrazioni e shock meccanici
Ambienti a vuoto o atmosfera rarefatta
Compatibilità elettromagnetica (EMC)
In ambienti con presenza di radar, sistemi RF, segnali digitali ad alta frequenza, l’integrità del segnale è fondamentale, da qui la necessità di utilizzare PCB dove minimizzare rumori e interferenze, integrare piani di massa e schermature ed utilizzare layout ottimizzati per segnale e potenza
Materiali per PCB
Abitualmente i laminati in FR4 “standard” non sono i materiali più idonei ed utilizzati in queste applicazioni.
I materiali di base dei PCB richiesti devono possedere spesso proprietà superiori come una bassa costante dielettrica (Dk), un basso fattore di perdita dielettrica (Df), ed ancora essere ritardanti di fiamma in conformità a UL94 V-0 e talvolta sopportare l’irraggiamento cosmico (in ambiente spaziale)
Esempi di materiali specifici sono il Polyimmide, i Ceramici ed i laminati a base PTFE (Politetrafluoroetilene).
Per chi volesse approfondire, questo tema è stato trattato da Tecnometal nei recenti Seminari E-Day
Il Conformal coating è spesso richiesto nei prodotti aerospaziali.
Il Conformal coating oltre a proteggere la scheda elettronica dalle condizioni ambientali ne riduce le azioni corrosive e di degrado.
La stesura del Conformal coating richiede un’attenta verifica dei valori di contaminazione ionica ed organica presenti sulla scheda che devono risultare entro i limiti richiesti, oltre ad una corretta energia e tensione superficiale del soldermask e del Coating, per garantirne la buona adesione
Certificazioni e standard
Vi sono diverse certificazioni e normative specifiche che caratterizzano questo settore.
Le principali a cui abitualmente ci si riferisce sono:
IPC-6012DS Versione specifica per l’aerospazio dello standard IPC-6012, definisce i requisiti di accettabilità e ispezione per PCB rigidi destinati all’avionica, spazio e difesa
ISO AS9100 (sistema qualità specifico del settore)
IPC-A-600 - IPC-A-610 Classe 3
NASA-STD-8739…… Obbligatori solo nei progetti NASA, ma spesso usati anche in programmi ESA o militari
La “certificazione ESA” per PCB è il riconoscimento di conformità ECSSQST7060C.
Non è obbligatoria per legge ma solo per progetti ESA, è raccomandata in contesti spaziali critici in Europa, facoltativa o non richiesta per altri programmi.
La FAA (Federal Aviation Administration) l'ente statunitense per l'aviazione civile, non definisce norme tecniche per PCB in modo diretto, ma emette e applica regolamenti e linee guida obbligatorie per tutto ciò che riguarda la sicurezza, certificazione e navigabilità dei sistemi aeronautici, compresi quelli elettronici.
La progettazione dei PCB per il settore aerospaziale
La progettazione di PCB per il settore aerospaziale richiede il rispetto di una serie di norme e standard rigorosi, volti a garantire l'affidabilità, la qualità e la tracciabilità del prodotto in ambienti estremi, le linee guida principali rimangono senz’altro quelle indicate nelle
IPC-2221: Standard generale per la progettazione di schede stampate e
IPC-2222: Standard specifico per PCB rigidi
Altro importante requisito da considerare è quello della gestione termica della scheda, in particolare per la dissipazione del calore.
Ulteriori attributi fondamentali sono i test ambientali (burn-in, shock termico, vibrazione) e la tracciabilità completa, la gestione dei FOD (Foreign Object Debris)
In particolare quest’ ultima caratteristica è stata approfondita con un intervento sul tema dal sig. Sala Gabriele al Seminario E-Day 2025
Tecnometal S.r.l. da sempre attenta all’innovazione tecnologica nei processi di produzione del PCB Made in Italy, offre ai propri clienti non solo consolidate competenze tecniche ma tutti quei Soft Skill richieste alle Aziende italiane, come flessibilità, creatività, ascolto attivo.
Un know-how fondato su relazione, affidabilità e adattabilità, assieme alle esperienze specifiche fondamentali per soddisfare gli standard di affidabilità del prodotto richiesti in questo settore.
Applicazioni che serviamo
Aviazione Privata (foto)
Avionica Civile (foto)
Equipaggiamenti per lo Spazio (foto)
Sistemi di comunicazioni Radio (foto)
Sistemi di illuminazione a terra Aeroporti (foto)
Guglielmo Martinelli
Tecnometal S.r.l.