人文精神是不屈不撓的。集體而言，我們具有面對和征服曾經似乎無法克服的障礙的不可否認的能力。飛行就是一個很好的例子。我們之所以驚嘆于鳥類，是因為它們能夠隨意地從一個地方到另一個地方飛行，從而避免了在我們例行穿越天空時避開它們。到2020年，估計全球將有4000萬航班載客和/或貨運。是的，哇！這不包括軍事或太空飛行。確實如此；但是，請準確展示我們為實現目標所需的適應能力。

盡管對于任何類型的飛行都有類似的基本要求，但是隨著我們從地球向外延伸，還必須解決其他一些問題。這包括驅動，監視和控制飛行器的電子系統。對于太空平臺，這意味著我們必須開發能夠在太空船超越并超越大氣層的極端環境條件下運行的PCB。衛星技術已部署。這樣做的主要問題是選擇最佳的電路板材料。讓我們看一下為什么這對于航空航天PCB如此重要，然后比較兩個常見的選擇：聚酰亞胺和FR4；確定哪個是您開發的更好選擇。

航空航天PCB材料注意事項和偏好

施工過程PCBA的制造基本上分為兩個主要階段：制造和組裝。制造的首要選擇是使用哪種材料。不幸的是，這種選擇并不總是得到應有的重視。主要原因是許多電路設計軟件程序的默認介電材料類型基本FR4，適用于廣泛的應用。

盡管有時可接受的足夠好，但有時也不夠。對于包括航空航天PCB開發的情況，一種替代材料類型；例如聚酰亞胺，并保證了更好的材料選擇過程，其中包括了解PCB材料特性以及它們如何影響您的電路板制造。由于空間系統中使用的電路板必須在危險環境中運行，因此有必要對航天電子產品的PCB材料選擇。必須考慮的主要問題如下：

航空航天PCB材料的注意事項

l強度

由于航天器發射和飛行期間可能會遇到振動和機械應力，因此板的強度非常重要。

l耐用性

與幾乎所有其他PCB安裝不同，衛星部署實際上不存在在需要時進行維修和更換板的能力。

l熱阻

面對極端溫度和變化不斷運行的能力是航空航天PCBA的最重要要求之一。

l穩定性

太空中的溫度可能會非常高或極低，這取決于太陽的位置和方向。承受這些極限的能力是任何航天器系統的基本要求。

l循環

除了自身的極端溫度外，航天器及其系統還必須并且必須能夠承受冷熱之間的反復循環。

l彈性

并非所有的航天PCB都必須具有彈性或柔韌性。但是，有很多功能，包括多板及其互連（例如，在CubeSat中使用的）。

l耐化學性

外部化學污染物的引入會影響航空系統的內部區域。其中最重要的是空間輻射效應。但是，其他類型的污染也是可能的，尤其是在存在水分的情況下。為避免這種情況，對密封包裝進行氮氣吹掃和密封，以使型腔中的水分盡可能少，并使用保形涂層。

航空航天PCB最常用的材料是FR4和聚酰亞胺。FR4是大多數PCB應用中的不錯的通用選擇，而聚酰亞胺具有出色的靈活性和散熱特性，使其成為某些部署的最佳選擇。讓我們從上面列出的對航空航天PCB材料最重要的角度來看這些選項。

航空板用聚酰亞胺與FR4的比較

航空PCB的制造受到許多法規的約束 標準。此外，航空航天板必須遵守以下規范IPC-6012DS 航天和軍用航空電子應用附錄要IPC-6012D 剛性印制板和IPC-6013D 撓性/剛撓印制板的鑒定和性能規范。由于聚酰亞胺和堿性FR4通常都滿足航空航天板的法規要求，因此有必要考慮明確的注意事項。例如下表中列出的內容，以便針對特定應用程序做出明智的決定。

選擇適合您應用的最佳航空航天PCB材料

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*表格中的條目指的是基本FR4，這是整個PCB行業中的偽標準板材料類型。有; 但是，其他版本的FR4可能會顯示出對航空航天應用更有利的性能。

如上表所示，聚酰亞胺和FR4在目標航天PCB方面確實有所不同。一種明顯的變化是彈性或柔韌性。聚酰亞胺是一種柔性材料，用于柔性和剛性/柔性板，而FR4用于剛性PCB。即便如此，聚酰亞胺實際上比FR4強。這種特性使聚酰亞胺具有更好的耐久性。如果要考慮極端溫度和熱循環，則聚酰亞胺也是優選的，而兩種材料在抵抗污染方面都表現良好。

問題的答案取決于它。對于某些應用，聚酰亞胺是最佳選擇。但是，我們必須通過指出某些航天器的內部環境條件受到熱量管理系統（TMS）的嚴格監管，從而放松對PCB的要求并允許使用FR4。另一個考慮因素是電路板設計。柔性板也有完全不同的設計準則，例如避免在彎曲區域使用過孔；盡可能彎曲痕跡，以增加使用壽命，并減少內部銅開裂的風險；以45-60度的角度將交叉影線的銅倒入（某些制造商可能使用不同的數字）以增加可彎曲性；相對于彎曲半徑的層數；和其他設計選擇。

針對不同行業的開發板通常意味著調整您的材料選擇過程，以確保做出最佳選擇。在為航空航天業設計和建造必須考慮極端環境的PCB時，這種適應性尤為重要。