宇航用元器件结构分析通用指南-编制说明
航天电子产品中的电子元器件质量控制
航天电子产品中的电子元器件质量控制伴随当前我国航天载人工程及研制逐步向智能化、电子化的方向发展,电子元器件的作用也越来越突出,中国航天六十余年的发展历程中,电子元器件的质量控制及可靠性问题备受关注。
多年来,作为航天复杂庞大系统的基础之一,元器件依然是质量控制保证工作的重点,其特征是用户牵引、问题导向、统一认识。
本文重点分析和研究在航天产品中电子特殊性及质量控制。
1电子元器件的定义与现状1.1电子元器件的定义电子元器件是指在电子设备或者电子电路当中进行电子、光电、机电、电气控制的基本元器件,需要符合相关的规定要求,由一个或多个单位共同组成,具有完整性,在不进行暴力破坏的条件下无法对其进行分解。
1.2加强电子元器件的可靠性的重要意义通过大量电子整机故障统计分析发现电子元器件无法工作是造成整机出现故障的重要原因。
美国惠普公司曾经分析整机在保用过程中出现问题的主要原因,其中,3/4是由元器件故障产生的。
法国阿里安火箭在8次发射失败当中,元器件故障导致了其中7次发射失败。
如果,某个设备当中的元器件有15,000个,为了保证系统的可靠性达到95%,需要保证每个元器件的可靠度达到99.99987%,所以在应用科学技术、卫星运载火箭和导弹武器为基础的航天领域发展过程中,元器件的质量稳定性具有非常重要的作用。
战略导弹以及运载火箭等的控制系统、遥测系统、地面设备等都需要成千上万的电子元器件稳定地工作,这些元器件对航天器在工作过程中的可靠性和质量有着直接影响,因此加强电子元器件的质量控制及可靠性逐步成为航天工作者需要重点关注的问题。
2航天对电子元器件的特殊要求2.1高可靠性在进行测试的过程中,依照元器件的适应环境进行分析,如果一批电子元器件在实验室环境下进行使用产生故障概率为1,那么这批电子元器件在飞机使用过程中出现的故障概率为6.5,在火箭飞行过程中出现故障的可能性能达到80。
这些主要是由于使用过程中环境条件的不同,在电子元件失效方面的情况也各不相同。
宇航用元器件采购规范发展趋势分析
评 估试 验 、热 环境 试验 、力学 环境 试验 、空 间辐射 环 境 试 验 、寿 命 可 靠 性 试 验 等 方 面 的 试 验 技 术 支 撑 .这些 技术 可 以总结 提 炼形 成采 购规 范体 系 中的 基 础 类规 范 .形成 对元 器 件采 购规 范 的有力 技 术 支
选 试 验 和考 核试 验要 求 b ) 以 国军 标 总规 范 为 基 础 .结 合 宇 航 应 用要 求 .提 出基 于 不 同质 量 等 级 的元 器 件 采 购 规 范 要
美 国 国防部 为 了适 应军 用 和宇航 事 业 的发展 需 要 ,集 中 了元器件 生产 、应 用 和可靠 性 T程 学科 等 方 面 的专 家 ,制定 了一套严 格 的 、完整 的 、符合 可 靠性 要求 的军用标 准 体 系 ,包 括军 用规 范 、军用 标 准 、军用 手 册 、军用 标准 图纸 和试 验方 法等 。用 于
究制 定 。
2 . 2 支撑 性 基础 标准 规 范不足
宇航 用元 器 件采 购 规范 建设 应是 一个 标 准体 系
建设 的过程 .除 了需 要 元器 件总 规范 的指 导 。还 需
电 阻器 、半 导体 器件 、电荷耦 合器 件 和单 片微 波集 成 电路 等 1 6个类 别 欧 洲 空 间局 宇 航 元 器件 标 准 也 部 分 引用 了 MI L标 准 .例 如 元 器 件 试 验 方 法 等
基础 标准 但 是 .通 用规 范 和采 购规 范类 标准 则是 根据 欧洲 空 间局 的实 际 自行制 定 的 .更 适 用 于小批
要有 技 术基 础规 范 的支 撑 在采 购规 范建 设 初期 阶 段 .元 器 件 使 用 单 位 由 于 主 要 考 虑 “ 急用先行 ” , 保证 元 器件 采 购规 范技 术 条件 的平稳 过 渡 ,实现 了 具体 元 器件 品 种生 产和 质量 过程 控 制技 术和 管理 要
JY(宇航级)质量要求 - 副本
宇航级的质量要求---加工要求 (见GJB33A)
JY级晶体管的结构要求 1.金属化层厚度 进水化层的厚度不应小于0.8μm 2.内部引线尺寸 铝引线的直径不得小于0.025㎜,金引线的直径不得小于
0.018㎜ 3.JY级二极管的熔焊缝合 所有的JY级二极管(不包括肖特基势垒二极管和点接触超
高频二极管)在装配时,内部的机械连接界面处必须是 熔焊键合。
产品应储存在温度-10~40℃和相对湿度不大于80%的干燥、 通风、无腐蚀性气味影响的库房内。
3.运输要求 产品运输时应有牢固的包装箱。箱外面应符合5.1规定并且
应有符合规定的“小心轻放”“防湿”等标志。装有产品的包装
箱允许用任何运输工具运输。运输中应避免雨、雪的直淋袭和机 械撞击。
The end
筛选
全部的JT、JCT和JY级器件,应按下表规定的顺序和器 件的类型以及规定的产品保证等级允许的不合格品率, 100%承受并通过全部筛选试验。达不到任一筛选项试验 判据的器件,应在发现失效时从批中剔除,或者在发现失 效的试验结束时,立即从批中剔除,这些剔除的器件不能 作为JP JCT JY级产品发货。
宇航级的质量要求---对承制方的要求
2.对承制方的要求 承制方必须按GJB546A和附录A规定建立和实施质
量保证大纲,才能进行质量认证和器件鉴定。承制 方应按附录A的要求将大纲计划提交批准并提供设备 概况以备鉴定机构审查。质量保证大纲和大纲计划 应定期的接受鉴定机构的审查,以保证它的有效性 实施。
JY(宇航级)质量和检验要求
2017.07.06
一、等级的分类 二、宇航级电路要求 三、宇航级交货要求
一、等级的分类
国军标元器件质量等级分级如下表:
二、宇航级(K级)电路要求
中华人民共和国航天行业标准
中华人民共和国航天行业标准FL 6105 QJ 3283—2006宇航用电磁继电器通用规范General specification for electromagnetism relays of spaceborne 2006-12-15 发布2007-05-01 实施国防科学技术工业委员会发布QJ 3283-2006I目次前言 (III)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 要求 (1)3.1 总则 (1)3.2 材料 (1)3.3 电磁线 (2)3.4 设计和结构 (2)3.5 洁净处理和微粒检查 (6)3.6 微粒碰撞噪声检测(PIND) (6)3.7 温度冲击 (6)3.8 介质耐电压 (6)3.9 绝缘电阻 (6)3.10 电性能 (6)3.11 密封 (7)3.12 振动 (7)3.13 内部潮湿 (7)3.14 运行 (7)3.15 磁干扰 (7)3.16 冲击 (7)3.17 稳态加速度 (7)3.18 过负载 (7)3.19 耐焊接热 (8)3.20 盐雾 (8)3.21 可焊性 (8)3.22 中等电流 (8)3.23 寿命 (8)3.24 引出端强度 (8)3.25 线圈寿命 (8)3.26 破坏性物理分析(DPA) (8)3.27 真空冷热浸 (8)3.28 真空冷焊 (8)3.29 标志 (8)3.30 玻璃绝缘子 (9)QJ 3283-2006II3.31 加工质量 (9)3.32 贮存寿命 (9)4 质量保证规定 (9)4.1 检验分类 (9)4.2 检验条件 (9)4.3 计量校准系统 (10)4.4 筛选 (10)4.5 鉴定检验 (10)4.6 批验收检验.........................................................................................................竉摬,塤竉抺12 4.7 批失效的处理 (13)4.8 检验方法 (13)5 交货准备 (27)5.1 防护包装 (27)5.2 装箱 (28)5.3 标志 (28)5.4 数据文件 (28)6 说明事项 (30)6.1 预定用途 (30)6.2 宇航级元件零件号 (30)6.3 订货文件内容 (30)6.4 承制方提供的服务 (30)6.5 交收检验 (30)QJ 3283-2006III前言本规范由中国航天科技集团公司提出。
宇航器件测试标准
宇航器件测试标准全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:宇航器件测试标准是指在航天器件研制和生产过程中,为了确保其性能和质量达到空间环境下工作要求,必须进行的一系列测试程序和标准规定。
这些测试标准的制定和执行,对于保障航天器件的可靠性、稳定性和安全性具有重要意义,是航天器件研制过程中不可或缺的重要环节。
航天器件的测试标准通常包括以下几个方面:1.环境适应性测试:这是指在模拟航天环境条件下对航天器件进行的测试,包括真空、高低温、辐射等各种环境因素的考验。
通过这些测试,可以评估航天器件在极端环境下的性能表现,确保其在太空中能够正常工作。
2.电性能测试:这是对航天器件电性能参数进行测试的过程,包括电压、电流、阻抗、功率等指标的测量和分析。
通过这些测试,可以评估航天器件的电性能是否符合设计要求,确保其在太空中能够正常运行。
1.可靠性要求:在设置测试标准时,需要考虑到航天器件在太空环境中的特殊工作条件和要求,确保测试项目和标准能够覆盖到所有可能的故障和失效模式,保障航天器件的可靠性。
2.标准的合理性:测试标准和测试项目应该是合理的,能够充分反映航天器件的性能和质量水平,同时不至于过于复杂和繁琐,以减少测试过程中的成本和时间。
3.技术创新:在制定测试标准时,应积极引入新的测试方法和技术,不断提升测试的准确性和可靠性,保证航天器件测试的科学性和有效性。
4.合作与共享:在宇航器件测试标准制定过程中,应该加强国际合作与信息共享,借鉴国外先进的测试经验和标准,提高我国宇航器件测试的水平和竞争力。
第二篇示例:宇航器件测试是航天工程中非常重要的一个环节,它涉及到宇航器在极端环境下的性能和稳定性的检验。
在宇航器件测试中,各项测试标准是必不可少的,只有严格按照标准进行测试,才能保证宇航器的安全和可靠性。
本文将从宇航器件测试的意义、常见的测试项目和测试标准等方面进行详细介绍。
一、宇航器件测试的意义宇航器件测试是为了验证宇航器在极端环境下的性能和稳定性,以及检查宇航器是否符合设计要求。
宇航用DIP封装元器件力学环境适应性评估
所示 。
g
1 工程 样 机 设 计
1 元 器件 结构 特性 . 1
为 了对 比元器 件力学 环境 适应 能力 .选择 宇航
用 D P封 装 P O 型 元 器 件 两 只 .将 其 安 装 于 I R M
结 论l 2 】 实 际 的元 器件 评估 过 程 中 .可 用 的评 估 。在
图 1 元 器件 外 型 结 构 示 意 图
方 法 包 括力 学分 析 方 法 、相 似 性 方 法 和 力 学 试 验 验 证 法 ,以 及 其 中两 种 方 法 相 结 合 进 行 评 估 的方
法 【 。力 学分 析方 法 ,特 别是 有 限元 仿 真 分析 方 圳 法 的 应用 .使 得 我 们 可 以基 于 工 程 样 机 的设 计 模 型 ,建立 工程样 机 的虚拟 样机 。在虚 拟样机 上施 加 振动 激励 .实 现与 真实情 况十 分接 近的力 学仿 真分
图 2 低 频 正 弦振 动试 验 曲线
第 3 期
王 长 成 等 :宇 航 用 D P封 装 元 器 件 力 学环 境 适 应 性 评 估 I
2 力学 仿 真 分 析
S0 0 . E. I ^观 . l O
21 仿 真 建 模 .
力学 仿 真分析 可 以定量 地获 得元 器件振 动放 大 响 应情 况 .为工程 样 机 的验 证试 验提供 可 以参考 的
—— ~ — — - ’ - —
_
尺 寸 、封装 形式 和安 装方式 的制约 .传感 器无法 安
— ~
装 于元 器件 外壳 因此找 到一种 较为 准确 的测量 元 器 件振 动响 应 的传 感 器合理 安 装方式 .也 是本 文要
宇航元器件力学环境适应性评价技术研究
计 、评价 试验 、数据 分析 和评价 判据 等 。
际情 况差 异较 大 的结果 ;此 外 .分析 模型 应经 过局 部或 完整 的验 证 ,以保 证分 析模 型 的准确 性 。
本 相 同 ,主要有 恒加 速度试 验 、冲击 试 验 、正 弦和 随机振 动试 验 .但 是 试验 条件 和要求 不 尽相 同 虽 然 元器 件 的筛选 和鉴 定试验 量 级高 于宇航 产 品 .且 试 验频 域较 宽 、时 间也较 长 ,但是 元器 件试 验 时 固 定 其壳 体 .而实 际 的宇航 产 品 中为 管脚 焊装 :元 器
b 相 似 性 法 )
图 1 宇 航 用 元 器 件 力 学 环 境适 应 性 评 价 工作 流 程
相 似性评 价通 常是 与分 析相 结合 来证 明元 器件
的一 种 应用情 况 与另一 种类 似 .而被 比较 者 已经按
等效 的 或更严 格 的准则 经过 了评 价 。该评 价方 法包 括对 元 器件应 用环 境 的组件 结构 状态 、组 件应 用状 态 以及 对 以前 试验 数据 的评 价 与审查 .还 包 括将 以 前 试 验 量 值 与 新 的 特 定 力 学 环 境 适 应 性 要 求 的 比
速 度试 验 、冲 击 试 验 、正 弦 振 动 试 验 和 随 机 振 动
试验 l 4 I 22 评 价 流 程 .
般情 况 下 .应 采 用几种 方 法 的组 合 对宇 航元
器件 进行 力学 环境 适应 性评 价 .例如 :分 析 与试验 或者 相似性 与 试验 .及 i者 的结 合等 。适 用 的装配
宇航单机元器件随机振动疲劳分析
Keywords
Random Vibration, Miner’s Cumulative Fatigue Damage, Three Bandwidth Technique, Fatigue Damage Ratio
宇航单机元器件随机振动疲劳分析
朱秋菊,潘自民,李晟昊,吴
上海航天电子技术研究所,上海 收稿日期:2017年8月31日;录用日期:2017年9月14日;发布日期:2017年9月21日
晟
摘
要
宇航单机在生命周期内要经历各种振动环境,在随机振动过程中,单机内的敏感元器件容易疲劳破坏而
文章引用: 朱秋菊, 潘自民, 李晟昊, 吴晟. 宇航单机元器件随机振动疲劳分析[J]. 力学研究, 2017, 6(3): 141-150. DOI: 10.12677/ijm.2017.63015
朱秋菊 等
出现管脚断裂或焊点脱落。文章针对某型号宇航单机元器件管脚断裂情况,对其结构及元器件的几何模 型进行了详细的有限元分析,获得随机振动工况下的均方根应力场,应用Miner疲劳损伤累计理论及三 带宽技术,进行元器件管脚的疲劳分析,并对结构进行优化,再次分析得知结构改进后单机的疲劳安全 裕度得到很大提高且通过了试验验证。结果表明了该疲劳分析方法的有效性。
DOI: 10.12677/ijm.2017.63015
143
力学研究
朱秋菊 等
结果通过均方根加速度、均方根应力、均方根位移来评价。对于各态历经平稳随机过程,数学期望 E(u) = 0,则:
u t − E u t 2 =E u 2 t − E 2 u t =E u 2 t 2 方差: σ u =E () () ( ) ( ( )) ( ( )) 2 2 且有自相关函数: Ru ( 0 )= E u ( t ) ⋅ u ( t ) = E u ( t ) = σ u
宇航元器件结构分析技术研究
构 要素 。作 为确 定 分析项 目、确定 结 构要 素识 别 方
向 、策 划试 验 流程 的依 据 。一般 应 当分解 到元 器件 结构 的最 小单 元或 功 能 的最 小单 元 .以及 工 艺 、材 料 的 最 小 界 限 ,但 需要 注 意 结 合 器 件 结 构 的典 型 性 、成 熟 性 等 进 行 调 整 。对 于 公 认 的典 型结 构 单 元 ,一 般 不 需要 再 分解 到该 部分 的最 小 结 构单 元 。 以下 是结 构单 元划 分 的一般 实 施途径 : 1 )对元 器件 的结构类 别 进行初 步 分析 : 2 )对 同类 结 构 的元 器 件 以往 结 构 分 析情 况 进 行 了解 ,掌握 其结 构 单元 组成 ,作 为待 分析 元器 件 的结构单 元 组成 的基 础考 虑 : 3 )在 不 考 虑 纬度 统 一 的前 提 下 ,对 表征 待 分 析 元器 件 的设计 、结 构 、工艺 特征 的术 语 或项 目进 行 穷举 : 4 )结合 元 器 件 的 功 能特 性 对列 举 的特 征 术语 或项 目进行 分 类 、归纳 ,采 用树 状 图的方 式逐 层 分 解待 分析 元 器件 的结 构单元 。
作 的基 本做 法开 展 ,如 图 3所示 。
结构 可靠性 有关 的失 要 求等 也 可以作 为 C A判别 的客 观依 据 。
1 A 结 论 . C 4
1 )在任 务 接受 阶段 ,需 要 对 样 品 的状 态 和信 息进行 充分 的确 认 和 了解 ,这 可 以看 作是 分析 的基
程 实 践 工 作 。2 0 0 3年 ,张延 伟 等 人 在 国 内发 表 了 元 器件 C 方 面 的 文 章 [ 0 6年 ,在 中 国空 间 A 3 】 0 。2
航天元器件的质量分析与控制
航天元器件的质量分析与控制张凯【摘要】针对航天元器件研制的现状,提出提升航天元器件质量与可靠性的建议与思路:以统一的标准为基本保证,提高元器件设计的可靠性;建立元器件型谱规划,做好面向未来应用的前期验证工作;加强应用验证和用户试用,通过信息系统建设实现资源共享;以过程确认文件(PID)的建设为依托,快速提升研制厂商的过程控制能力;鼓励新技术在航天元器件上的应用,做好技术状态控制工作.【期刊名称】《航天标准化》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】4页(P26-29)【关键词】航天元器件;可靠性;质量标准;质量控制【作者】张凯【作者单位】北京航天微机电技术研究所, 北京, 100094【正文语种】中文航天元器件作为航天大系统的基本组成部分,对航天工程的功能、性能、寿命、研制周期、成本以及任务成功与否都有着极其重要的作用和影响,其质量与可靠性直接影响航天工程的成败。
随着载人航天工程、北斗卫星导航系统、高分辨率对地观测系统、新一代运载火箭等国家重大科技专项的陆续实施,我国航天科技工业已进入一个新的发展时期,对航天元器件的质量与可靠性提出了更高的要求。
对于航天元器件而言,特殊的应用场合对其提出了很多特殊要求:①航天工程涉及的技术和专业领域广,决定了其使用的各类元器件品种多;②宇航产品的小批量,决定了配套的元器件产品小批量和需求不连续;③作为通用基础产品,决定了同一种元器件需满足不同型号、不同使用部位的要求;④航天型号发射后的不可维修性,决定了对元器件可靠性要求高;⑤航天型号工作环境复杂,决定了元器件要在辐照、真空、高低温交变等恶劣环境下保持其性能的稳定性等[1]。
为了提高航天元器件的质量以适应现阶段航天型号的要求,除了要进一步加强元器件生产厂商的质量控制能力外,更需要从顶层策划、选用标准控制和应用验证等方面进行探索,用研双方共同努力以提升我国航天元器件的技术水平和应用水平。
我国目前的元器件管理体系,存在同一种元器件由于研制立项途径不同,对应多份详细规范的情况:有通过新品立项的详细规范,有通过型谱的详细规范,有通过贯标的详细规范,有通过可靠性增长的详细规范,还有直接面向具体用户使用的详细规范。
军工院所电子元器件管控模式探讨
• 94•电子元器件质量是电子设备质量可靠的保证,本文通过分析目前军工院所普遍的元器件管理通用方式存在的不足,结合国内外先进的元器件管理方法,提出军工院所元器件管理上的改进措施。
一、国内外先进模式介绍美国军用元器件由国防供应中心(DSCC )统一管理,宇航元器件由美国国家航天航空局(NASA )统一领导、组织和策划。
NASA 为了保障宇航元器件的质量与可靠性,专门设立了元器件封装项目组(NEPP )和元器件保障组(NEPAG ),分别负责元器件的发展策划和可靠性供应保障。
NEPP 主要侧重于元器件的长远需求,NEPAG 则侧重于元器件工程的当前需求,两者互相支撑,共同促进元器件质量保证工作的提高。
为了保障元器件的供应稳定,NASA 建立了元器件资源平台,对元器件进行分类管理,内容包括元器件型号规格、供应厂商、主要技术性能、依据规范以及预定的应用等级等,同时还建立了两个核心供应商清单,作为航天元器件的定点保障。
NASA 在其4个元器件使用中心建立了强大的元器件数据库,包括失效分析、供应商评估、元器件目录,其中包括丰富的元器件信息,是航天用户开展元器件保证工作的重要依据。
在上世纪九十年代,为了保证航天产品用元器件质量,航天集团建立了元器件“五统一”管理模式,即:统一技术标准和选用、统一组织采购、统一下厂监制验收、统一二次筛选及发放、统一失效分析。
选用统一是“五统一”的关键,旨在规范型号产品研制初期的元器件、原材料的选用,以保证型号产品之间的继承性、互换性,压缩元器件、原材料的品种规格和供应商,是型号产品“三化”的基础。
“五统一”管理模式在控制物资质量方面发挥了很大的作用,在航天系统得到了普遍的认可。
二、军工院所通用做法1、元器件选型方面:在产品方案阶段,《产品元器件保证大纲》及《产品元器件二次筛选规范》作为产品元器件选择、采购、验收、筛选、保管、使用、失效分析、信息管理等过程的质量与可靠性控制管理依据。
航空航天元器件的选择
美军用电子元器件相关标准参考文献:GJB5714-2006 外购器材质量监督要求GJB546B-2011 电子元器件质量保证大纲GJB3404-1998 电子元器件选用管理要求GJB4027A-2006 军用电子元器件破坏性物理分析方法GJB/Z35-1993 元器件降额准则使用GJB/Z299-2006 电子设备可靠性预计手册GJB548B-2005 微电子器件试验方法和程序GJB2438A-2002 混合集成电路通用规范GJB/Z299C-2006 电子设备可靠性预计手册MIL-STD-883G(2006版)美军用微电路检测方法标准MIL-PRF-38535J(2010版)美军用集成电路制造规范MIL-PRF-38534G (2009版)美军用混合集成电路制造规范MIL-HDBK-217F 美军用电子设备可靠性预计手册附:关于筛选试验的有关原则规定1 范围:本指导性技术文件所提供的元器件失效率数据仅适用于在正常工作条件下工作的电子设备可靠性预计;凡过应力使用,超过基本失效率表所列值的任何外推(如超过规定的温度范围,或电应力比大于1或等于0)都是无效的。
(摘自GJB548B-2005)一、引言自上世纪90年代起,世界军事装备开始了一场新的变革,变革的主要特点是将机械化军事形态转变成信息化军事形态,军队实现信息化,信息化装备逐渐主宰战场。
近年来,在美国发动的多次局部战争中,信息化装备在战场决策、指挥控制、空天一体、精确打击完成作战使命方面显示了巨大的军事优势。
军用电子元器件是信息化武器装备的核心部件和基本单元,在实现信息装备的作战功能方面具有关键性作用。
当前,我国武器装备更新换代,许多新研信息化装备进入批量生产阶段,因此,军用元器件的选用、使用管理在装备研制过程中非常重要,应引起高度重视。
二、概述我国军用电子元器件标准在七十年代实行“七专”技术条件(专人、专机、专料、专批、专检、专技、专卡),八十年代开始GJB军用标准的编制,现已基本完成了覆盖主要军用电子元器件门类的国家军用标准、行业军用标准和企业军用标准的制定,许多新型装备已安装和使用了国产军用电子元器件。
航天电子产品中电子元器件的质量控制分析
航天电子产品中电子元器件的质量控制分析摘要:为了最大化保证航天电子产品的可靠性,相关技术人员应重视对电子元器件的质量控制,要充分认识到这项工作的重要性,并结合实际情况,采取行之有效的措施切实加强各个环节的质量管控,保证电子元器件的质量能够与航天电子产品的研制要求相符,以此来确保航天电子产品的可靠性。
关键词:航天电子产品;电子元器件;质量控制1电子元器件概述若干电子元器件的组合就构成了电子元件、小型仪器等,电子元器件本身又是由不同的零件所组成的,能够通用于某类产品中。
在电子设备或者电路中,电子元器件能够进行一系列控制,这类元器件有着自己的规格与要求,具有很强的完整性,在非暴力的情况下无法实现电器元件的拆解。
常见的电阻、电子管、电容、传感器等都属于电子元器件,它们在我们使用的各类电子产品中发挥着无可替代的作用。
图1为含有电子元器件的基本电路图。
2航空航天对电子元器件的要求2.1可靠性高为了提高电子元器件质量的可靠性,在测试时会根据元器件的适应环境进行分析。
如果某批电子元器件在实验室环境中使用的故障率为1,则实际环境中的故障概率为6.5,更恶劣环境中的故障概率为80。
由此可见,在不同的环境条件下,电子元器件的失效也会有所不同。
一般情况下,故障将根据长、中、短期使用寿命进行控制。
只有加强电子元器件的可靠性,才能更好地发挥其作用,提高航天电子产品的可靠性。
2.2具有较强的环境适应性航天电子产品的工作环境相对恶劣,在这种异常特殊的工作环境中,对其工作和贮存提出了更高的要求。
电子元器件是航天电子产品的基本单元,在航天器零部件中起着重要的作用。
然而,电子元件相对比较脆弱和精确。
在实际使用中,它们需要承受各种不利的环境,如辐射、振动和热浪。
在这种极其恶劣的运行环境下,如果忽视管理,电子元器件的可靠性就会出现缺陷,进而影响航天器的正常运行。
对于不同用途的战略武器,其耐湿热的要求会有一定的差异。
只有确保他们的适应性,才能发挥他们应有的价值。
宇航用元器件结构分析通用指南-编制说明
宇航用元器件结构分析通用指南编制说明中国空间技术研究院2019年12月宇航用元器件结构分析通用指南一、工作简况1.1任务来源根据国标委发 [2019]29号文件《国家标准化管理委员会关于下达2019年第三批推荐性国家标准计划的通知》要求,由中国空间技术研究院(以下简称“航天五院”)负责开展国家标准《宇航用元器件结构分析通用指南》的制定工作,项目计划号为20193227-T-469,项目周期为2年。
1.2 各阶段工作过程2.2.1 2018年4月开始了标准的立项论证工作,2019年10月30日收到国标委下达的标准编制计划。
2.2.2 组织成立编制组,开展标准编制工作,先后调研和查阅了相关标准和资料,于2019年12月完成初稿。
编制组成员分工如下:王旭,主要技术内容的研究、结构分析试验方法和判据的研究龚欣,结构分析方法和流程的研究孟猛,标准主体框架设计张海明,标准研究思路及标准化设计王彤,标准研究思路设计张延伟,结构分析技术规划及研究2.2.3 2020年1月3日,同过部内初审的标准初稿提交分标委,1月15日接到分标委反馈,对标准的格式及组成等提出修改意见,编制组按要求对标准初稿进行了修改,再次进行了部内讨论,并根据部内讨论意见于2月28日完成了修改。
二、国家标准编制原则和确定国家标准主要内容(如技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等)的论据2.1 编制原则2.1.1 统一性:各类管理和技术标准规范中的内容与本规范内容要求一致。
2.1.2 先进性:在充分借鉴同类基础规范的基础上,充分考虑到国内元器件标准的特点,制定了本规范的内容和框架,具体内容充分参考了新编制完成的各类标准规范。
2.1.3 可操作性:规范的内容在型号用元器件质量保证的结构分析工程任务中已经被广泛使用,可操作性强。
2.2标准的主要内容确定的依据2.2.1调研情况2.2.1.1 国内外结构分析技术发展通常,在工业界“结构分析”一般是指利用有限元分析方法,借助ANSYS、ABAQUS 软件对机构和部件的几何分布、应力分布、强度等方面的性能进行分析。
干货|宇航级连接器的选材、设计与失效分析
干货|宇航级连接器的选材、设计与失效分析电连接器是现代各类电子系统中器件与器件、组件与组件、系统与系统之间进行电气连接、信号和能量传递所必须的基础元件。
在一个电子通信系统中,存在大量的连接部位,任何连接处出现故障,都会影响系统的可靠运行和功能。
据统计,目前各系统的失效或故障现象的70%是由元器件的失效引起的,其中又有70%是由电连接器的失效而产生的。
电连接器在航空、航天等行业中应用范围广,数量大,其可靠性决定了整机系统的可靠性。
卫星及航天器工作的空间环境非常复杂,主要包括热循环、高真空、空间辐照、原子氧、微流星和空间碎片等,宇航用电连接器除需要保证连接可靠外,还需要耐受相应的宇航环境,满足航天应用的相关要求。
研究和提高电连接器耐受宇航环境的能力,对于提高航天飞行器的性能及寿命有重要意义。
辐射宇航环境中的电连接器应用为了保障电连接器在宇航环境的寿命和可靠性,宇航级电连接器除了通用的电气性能、机械性能和耐环境性能外,在耐受宇航环境时,还需具有耐辐射、热真空释气等性能。
根据在航天器中应用部位的不同,可以将宇航级电连接器大致分为舱内连接器、穿舱连接器和舱外连接器。
三类连接器所受到的宇宙环境影响存在一定差异,虽然性能要求和选材总体方向基本一致,但具体细节还是有所不同。
舱内宇航级电连接器:受到的宇宙辐射剂量最小,主要连接舱内各种设备,如38999宇航级电连接器、微矩型宇航级电连接器等,这些连接器符合相应的系列型谱,通用性强。
穿舱连接器: 用于实现空间站等密封设备内外数据及气液交换,通常需具备密封功能,这些连接器一般接点定义复杂,高低频混装,信号电流接触件集成,有时还兼有机械防护功能;舱外电连接器:主要是现代新型宇宙空间站外部预留的一些通用端口,可以通过机械臂或宇航员根据需要自由加装或更换的各种功能设备,这些连接器长期暴露在宇航空间中,受到的宇宙辐射最为剧烈,抗辐射能力要求高,同时还兼具连接力小,可自行浮动对准等功能。
GJB546B理解与实施指南【范本模板】
GJB 546B—2011《电子元器件质量保证大纲》理解与实施指南(征求意见稿)总装备部合同管理办公室2012.8前言国家军用标准GJB546B—2011《电子元器件质量保证大纲》已于2011年12月25日发布,2012年4月1日实施。
GJB 546B针对军用电子元器件生产活动中直接影响产品质量和可靠性的关键质量活动提出控制要求,对研制单位的质量保证能力作出了规定。
该标准与军用电子元器件产品规范密切配合,改变以产品考核为控制质量主要手段的局面,着眼于在产品质量和可靠性产生、形成和实现的生产过程中实施控制,是电子元器件承制单位建立生产线,编制并实施质量保证大纲文件的依据,也是鉴定机构对生产线实施质量认证审核的依据。
为做好标准的贯彻实施,帮助各元器件科研生产单位及时掌握、准确理解标准内容,切实有效的贯彻实施电子元器件质量保证大纲规定的各项要求,总装备部军用电子元器件合同管理办公室质量组组织编写了《电子元器件质量保证大纲标准理解与实施指南》.本指南第1、2、3章描述了条款的理解要点,第4章描述了各条款的实施要点,体现了《电子元器件质量保证大纲》重点关注的对象是产品生产过程的质量控制和质量保证。
但为实现对产品形成的源头,即设计过程实施控制的目的,还应对产品设计和开发过程进行控制,其要求执行GJB 9001B—2009中7。
3的有关规定.除此之外,产品的交付和服务也应该满足有关标准的规定以及用户的特殊要求。
《电子元器件质量保证大纲理解与实施指南》对使用者正确地理解和实施标准的要求,提高军用电子元器件的质量,具有指导意义。
目录前言1 范围 (1)2 引用文件 (2)3 术语和定义 (2)3.1 电子元器件 electronic parts (2)3.2 鉴定机构 qualifying activity (2)3.3 检验批 inspection lot (2)3.4 生产批 production lot (2)3.5 返工 rework (2)4 要求 (3)4.1总则 (3)4。
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宇航用元器件结构分析通用指南编制说明中国空间技术研究院2019年12月宇航用元器件结构分析通用指南一、工作简况1.1任务来源根据国标委发 [2019]29号文件《国家标准化管理委员会关于下达2019年第三批推荐性国家标准计划的通知》要求,由中国空间技术研究院(以下简称“航天五院”)负责开展国家标准《宇航用元器件结构分析通用指南》的制定工作,项目计划号为20193227-T-469,项目周期为2年。
1.2 各阶段工作过程2.2.1 2018年4月开始了标准的立项论证工作,2019年10月30日收到国标委下达的标准编制计划。
2.2.2 组织成立编制组,开展标准编制工作,先后调研和查阅了相关标准和资料,于2019年12月完成初稿。
编制组成员分工如下:王旭,主要技术内容的研究、结构分析试验方法和判据的研究龚欣,结构分析方法和流程的研究孟猛,标准主体框架设计张海明,标准研究思路及标准化设计王彤,标准研究思路设计张延伟,结构分析技术规划及研究2.2.3 2020年1月3日,同过部内初审的标准初稿提交分标委,1月15日接到分标委反馈,对标准的格式及组成等提出修改意见,编制组按要求对标准初稿进行了修改,再次进行了部内讨论,并根据部内讨论意见于2月28日完成了修改。
二、国家标准编制原则和确定国家标准主要内容(如技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等)的论据2.1 编制原则2.1.1 统一性:各类管理和技术标准规范中的内容与本规范内容要求一致。
2.1.2 先进性:在充分借鉴同类基础规范的基础上,充分考虑到国内元器件标准的特点,制定了本规范的内容和框架,具体内容充分参考了新编制完成的各类标准规范。
2.1.3 可操作性:规范的内容在型号用元器件质量保证的结构分析工程任务中已经被广泛使用,可操作性强。
2.2标准的主要内容确定的依据2.2.1调研情况2.2.1.1 国内外结构分析技术发展通常,在工业界“结构分析”一般是指利用有限元分析方法,借助ANSYS、ABAQUS 软件对机构和部件的几何分布、应力分布、强度等方面的性能进行分析。
因此,这种结构分析可以认为是主要针对产品机械特性进行的分析,一般在机械、机电领域使用。
本课题所研究的“结构分析”中的结构是包含了元器件的设计、工艺和材料选用等多方面的内容。
需要指明的是,对于元器件电学性能方面的分析和评价不作为结构分析的内容。
ESCC-Q-ST-60C中对元器件的结构分析给出的说明是:“结构分析的主要目标是对元器件满足评价要求和相关项目运行要求的能力作出早期判断,结构分析应包括破坏性和非破坏性检验、分析和试验,其目标为查明:a)设计和结构工艺;b)所用材料;c)固有可靠性状况;d)工艺质量;e)潜在危险。
国外的结构分析工作最早是在90年代初开展的,并且早期较多的是针对半导体器件开展,大多为一些元器件工程服务机构针对具体器件进行的结构分析工作,如美国ICE (Integrated Circuit Engineering)公司曾在1995年针对Actel公司的A1440型FPGA进行了结构分析工作;美国NASA的JPL曾经对Intel DA28F016SV型塑封16Mb Flash存储器开展了宇航应用适应性的结构分析工作,结合分析结果给出了应用的建议。
随着对于结构分析重要性的认识不断提高,以及实践经验的不断积累,一些元器件保证单位进行了一定程度上的归纳总结,如:德国TESAT公司的元器件工程部将不同类别元器件结构分析过程中应当实施的试验项目进行了总结,制定出了选项表格,指导其开展了大量结构分析工作。
欧空局ECSS标准体系的EEE元器件保证要求(ECSS-Q-60B)中,也已经明确将结构分析作为元器件评价试验的一项要求。
美军标MIL-STD-1580C草稿版(正式版还未发布)在最末尾提出了结构分析的概念,花费一页的篇幅提出了对新型元器件要进行结构分析的要求。
但以上三个标准均未涉及给出结构分析的具体技术细节。
从调研的信息来看,美国和欧洲均还没有建立标准或指南性质的宇航用元器件结构分析指导性文件,目前还均处于依靠质量保证机构或元器件工程服务机构的个性化方法和经验在开展。
2003年,航天五院电子元器件可靠性中心对结构分析(CA)的概念进行了研究,并对CA的作用、与DPA的关系、与FA的关系、CA的一般方法等方面的问题进行了探讨。
2006年以来,航天五院电子元器件可靠性中心对航天型号用新研或新选元器件开展结构分析工作,积累了大量的工程实践经验。
CA对元器件的使用方和制造方都有很大作用:系统设计者借助于CA可以减少系统失效的风险和提高设计的可靠性。
通过CA可以衡量和比较用于系统的元器件的质量和可靠性;通过发现潜在的失效机制,可以帮助用户避免使用存在隐患的元器件,避免由于元器件的固有可靠性问题导致的整机失效带来的经济和进度上的损失;制造商可以通过CA 来监控其生产工艺,从而能在生产中找到能引起元器件潜在失效的部位和工艺,并通过改进工艺提高产品质量。
CA和DPA既有共同点也有不同点,相同点是CA和DPA都是评估元器件可靠性的方法,都是破坏性的,都要抽样进行。
两者的不同点是:●DPA是对元器件与已知的设计、工艺的符合性和一致性的检查,而CA一般是探索性的分析,是对元器件在某种范围内的适应性进行的分析,工作内容比DPA要广泛,包含的可靠性信息量更多更全面;●CA一般是没有标准的,对不同的元器件一般要考虑分析的目的和元器件的特点来制定特定的分析方案,而DPA有现成的标准;●对一个新型元器件一般是先进行CA,而后在此基础上逐步形成DPA标准。
国内对于元器件结构分析的研究起步稍晚于国外,但已经开展了大量的工程实践工作。
目前在航天五院型号选用的新型元器件和目录外元器件的考核认定工作中,结构分析是在考核认定试验项目开始前先行开展的必做项目;在航天五院的CAST采购规范中结构分析也是体现产品过程控制要求的要素之一;核心器件国家重大专项中,结构分析是对核心器件开展的器件级评价、应用验证等工作的重要一环。
综合分析以往已经开展的研究和技术工作,可以看到针对结构分析技术的研究还不具有系统性,当前更多的是面向具体的元器件以及具体的工程任务需求而开展的结构分析工程工作;另外,以往开展的结构分析工作大多是针对常规元器件进行的,针对核心电子器件(包括固态微波器件、光电探测器件、高速运算器件等多种类别)开展的结构分析工作少之又少,相应的结构分析方法尚不掌握。
近年来,随着结构分析工程实践的深入开展,对典型类型元器件的结构分析方法进行归纳、研究,形成具有一定普适性、指导性的指南,从而进一步指导同类别元器件结构分析工作开展的需求逐渐凸现,对可操作性强、流程清晰明确的结构分析指导性规范的需求逐渐突出,工程化需求的牵引也要求分析单位改变以往对每一批次元器件的结构分析均从零开始的状况。
《核心电子器件方向“十一五”(2008-2010年)阶段实施计划任务表》中课题编号2009ZX01025-001,任务名称“宇航用元器件评价与检测技术”,航天科技集团公司承担了应用验证总体技术和基础技术研究,其中设立了专项子课题“宇航用元器件结构分析技术研究”。
通过研究,已经掌握了开展宇航用元器件结构分析的工作流程和技术流程,确定了宇航用元器件结构分析实施过程中的关键技术和方法,为具体器件的结构分析提供了技术支撑。
2.2.1.2 指南性质标准规范的基本框架内容为了确定元器件结构分析指南的基本框架,首先对国家军用标准、航天行业标准中典型的指南性质的标准规范进行了研究,这些指南的主要内容与结构分析相似,均属于可靠性评价、评估领域范畴,因此具有较高的参考价值。
(1)GJB/Z89-97《电路容差分析指南》该标准规定了军用电子设备电路容差分析的方法和程序,其基本框架为:图1 电路容差分析指南的内容框架(2)GJB/Z223-2005《最坏情况电路分析指南》该标准规定了最坏情况电路分析的方法和程序,其基本框架为:图2 最坏情况电路分析指南的内容框架(3)QJ3050A-2011《航天产品故障模式、影响极危害性分析指南》该标准为航天产品实施故障模式、影响及危害性分析(FMECA)的方法和程序提供指南,其基本框架为:图3 航天产品故障模式、影响极危害性分析指南的内容框架(4)QJ3273-2006《航天产品安全性分析指南》该标准规定了航天产品安全性分析的基本方法、程序及报告要求,其内容基本框架为:图4 航天产品安全性分析指南的内容框架2.2.2 标准编制过程的主要考虑结合上述调研情况,分析本规范编制过程的主要考虑:2.2.2.1 结构分析指南的主要技术内容(1)“结构分析”的内涵;(2)以现有的失效分析和破坏性物理分析两项分析技术为重要基础,提出宇航用元器件的结构分析工作流程;(3)通过梳理结构分析开展的技术过程和所需要的技术基础、技术手段和技术难点,确定结构分析技术流程;(4)对结构分析过程中有关“结构单元分解”、“结构要素识别”、“结构评价与判别”以及结构分析结论确定、改进或应用建议提出等方面的技术方法进行说明;(5)通过选取典型元器件作为结构分析样品,按照研究确定的工作流程进行分析准备,编制结构分析方案,并按照研究确定的技术流程实施结构分析,进行结构单元分解、结构要素识别和判别,最终结合器件实物的实际质量等级等信息对验证结果进行综合评价,对结构分析研究结果:结构分析工作流程、技术流程、结构分析的3个关键实施步骤的适用性和可操作性进行分析。
2.2.2.2 结构分析指南的主要框架分析上述典型标准规范的内容框架,可以总结出该类指南性质标准规范的篇章结构特点:(1)总的篇章结构遵循范围、引用文件、定义、一般流程和要求、关键步骤具体要求、附录(示例)的编写规律;(2)一般流程和要求中要对评价工作的各阶段实施步骤和评价相关的共性要求进行说明,包括样品的准备、报告的要求、结果的处理等;(3)关键步骤具体要求中要对评价工作开展的程序和步骤、涉及到的关键技术方法等进行说明和示例。
2.2.3主要技术内容的说明a)本规范的主要框架是在充分调研同类分析、评价类指南规范的框架基础上制定的。
b)本规范提出以元器件的结构单元作为结构分析的评价主线,使得分析评价过程能够更全面地覆盖元器件的各种设计、工艺和材料要素,分析评价的针对性更强,分析深度能够得到极大的延伸,避免了试验项目对分析评价的局限作用。
c)从以最小界限和界面为原则的结构单元分解入手,通过一系列破坏性和非破坏性方法进行结构要素识别,借助典型结构、标准规范、以往案例作为判别依据的一系列技术途径用最基础的技术手段系统解决了结构分析技术本身的技术难点,目标明确,合理、可行,较好地解决了开展结构分析工作“如何分析、如何判别”的问题。