PCB robustes pour conditions extrêmes : Conception, avantages et applications

Dans le monde technologique d'aujourd'hui, les circuits imprimés ont de nombreuses applications différentes. Selon votre industrie, vous pourriez avoir besoin de circuits imprimés capables de fonctionner dans des environnements difficiles. Cependant, même si vous n'avez pas eu besoin de circuits imprimés pour des environnements difficiles par le passé, il peut vous être bénéfique de savoir comment ils sont créés et comment votre industrie pourrait potentiellement en bénéficier.

Qu'est-ce qu'un environnement difficile ?

La première question que vous pourriez vous poser est : qu'est-ce exactement qu'un environnement difficile ? Les environnements difficiles sont des environnements où votre circuit imprimé peut être entouré de conditions dangereuses qui pourraient endommager des pièces électroniques sensibles.

Cela inclut les zones où il peut y avoir une accumulation extrême d'humidité, où des extrêmes de température peuvent exister, où des produits chimiques agressifs peuvent être présents ou où des vapeurs toxiques pourraient se trouver dans l'atmosphère. Des éléments comme les champignons, les embruns salins ou même des vibrations mécaniques intenses font également partie des environnements qui pourraient être considérés comme difficiles.

Ces environnements difficiles se trouvent souvent dans l'industrie aérospatiale, l'industrie automobile et les applications de défense, entre autres.

Lorsque nous parlons de conception de PCB pour environnements difficiles, nous aimerions généralement savoir quel type de conditions environnementales difficiles nous pouvons nous attendre à ce que ce produit soit utilisé. Les mesures que nous prendrons pour protéger le PCB contre les températures élevées peuvent être différentes de celles pour protéger contre des températures très basses, tandis que des conditions d'humidité élevée ou où des impacts significatifs sont probables peuvent nécessiter un ensemble de considérations complètement différent.

Qu'est-ce que l'électronique robuste (rugged) ?

Robuste (rugged) est la désignation pour le type d'ordinateur portable, tablette, smartphone ou autre appareil conditionné pour les environnements difficiles. Votre PCB conçu pour les environnements difficiles est celui que vous pouvez vous attendre à retrouver dans un appareil électronique robuste.

Les appareils électroniques robustes sont classés par niveaux :

• Électronique quasi indestructible, définie comme fully-rugged (entièrement robuste), électronique légèrement moins mais encore incroyablement durable comme semi-rugged (semi-robuste).
• Électronique durable, qui peut probablement résister à tout ce que vous pourriez lui lancer dans un environnement commercial.
• Grade commercial, qui sont susceptibles de résister à tous les risques qui pourraient frapper un appareil électronique domestique ainsi que la plupart des appareils électroniques commerciaux.

Comment fonctionne la conception d'électronique pour environnements difficiles ?

Si vous attendez que votre électronique rencontre des conditions environnementales difficiles, le matériau dont vous faites le PCB et le reste de l'appareil sera crucial. Par exemple, certains ordinateurs robustes viennent dans un boîtier en alliage de magnésium qui vous permet de les laisser tomber de hauteurs allant jusqu'à six pieds sans craindre d'endommager les composants électroniques délicats à l'intérieur.

Une autre étape de robustesse peut être de souder le CPU sur le PCB et d'enclore et de monter sur amortisseurs le disque dur pour s'assurer que rien ne bouge si l'appareil est tombé ou soumis à un autre type d'impact ou de vibration.

PCB pour environnements difficiles : Considérations de conception

Lors de la conception d'un PCB pour environnements difficiles, vous devrez considérer quels matériaux vous devrez utiliser pour concevoir la carte. Votre détermination peut être basée sur des facteurs tels que le temps, le coût et l'importance de vos protections environnementales.

Un autre élément de conception important quand il s'agit de PCB pour environnements difficiles sera souvent vos méthodes de transfert de chaleur. Les fentes de refroidissement, les ventilateurs et les dissipateurs thermiques sont tous des éléments de conception importants pour les PCB qui pourraient se retrouver dans des applications où ils seront régulièrement soumis à des températures très élevées. Garder un PCB de surchauffer même dans des conditions normales est un défi, donc un refroidissement adéquat est vital pour les conditions de haute température.

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