Grandi schede di circuiti che sopportano il calore
L’iniziativa Clean Sky è un partenariato pubblico/privato esclusivo e ambizioso tra la Commissione europea e l’industria per portare a un cambiamento radicale nell’impatto ambientale dell’aviazione. Molte idee innovative si concentrano sulla minimizzazione del consumo di carburante e sulle emissioni associate. L’UE ha finanziato il progetto LHTFPCB (Demonstration of a large, high temperature, flexible printed circuit board) per sostenere l’avanzazmento dell’elettronica che contribuirà a raggiungere gli obiettivi prefissati. I PCB flessibili sono stati inizialmente progettati per sostituire i cablaggi elettrici tradizionali. Gli scienziati hanno sviluppato materiali e processi che hanno portato alla produzione di PCB su scala reale, integrati e testati a livello di motore, con un livello di maturità tecnologica pari a 6. Sfruttando i polimeri esistenti e quelli nuovi, i ricercatori sono riusciti ad aumentare la temperatura di esercizio rispetto alla temperatura massima corrente all’avanguardia di 200 °C. L’obiettivo era un intervallo tra minimo 260 °C fino a un massimo di 400 °C. Inoltre, materiali e processi erano concepiti per agevolare queste prestazioni ad alta temperatura in un’area estesa con una lunghezza complessiva richiesta di 5 m, tutto su un’unica PCB multistrato monopezzo senza giunzioni. Gli scienziati le hanno sottoposto i campioni di PCB a test di iterazione termici nella gamma da 260 a 330 °C, oltre a condurre prove di vibrazioni casuali. L’analisi della microsezione successiva alla serie di test ha permesso ai ricercatori di trarre importanti conclusioni relative alla degradazione del polimero. Nello specifico, hanno determinato la velocità di propagazione della degradazione dei polimeri dal bordo della scheda PCB, permettendo di identificare regole di progettazione per le schede PCB. Inoltre, avendo identificato l’ossidazione come principale causa della degradazione dei polimeri, il team si è concentrato sul miglioramento della robustezza della barriera di ossigeno per ottimizzare le performance della scheda PCB. LHTFPCB ha dimostrato che la tecnologia PCB flessibile lunga e multistrato è sostenibile e sostiene l’iniziativa Clean Sky per il settore aerospaziale, fornendo un’alternativa leggera al cablaggio attuale. Con buone probabilità la tecnologia attirerà l’attenzione anche di altri settori, inclusi l’industria petrolifera e del gas.
Parole chiave
Schede a circuiti stampati, alte temperature, motori di velivoli, LHTFPCB, degradazione del polimero
