有着在军工电子行业历经二十多年摸爬滚打经历的我, 对温度这个问题有着切身体会, 身在军工行业, 深知军工产品区别于普通消费品, 其承受的考验远比人们想象得严格, 从东北极寒边境哨所到塔克拉玛干沙漠腹地、从南海炎热潮湿到高海拔的严寒稀薄处, 装备都得在各类极端环境里可靠运行, 温度对于军工产品来说, 从来都不是可有可无的参数, 而是关乎生死的关键指标。
军工产品对温度要求有哪些
一般平常的电子产品, 其温度范围常常是零上五度至四十五度, 一旦超出此范围, 便有可能发生死机情况。对于军工装备而言, 情形则全然不一样, 军用标准GJB150A针对温度划分成了好些个等级, 有的装备甚至需要能够承受零下五十五度至零上七十五度的宽泛温度范围。某次, 我见到了一款用于导弹的制导组件, 其设计所要求达到的标准是在零下六十度至零上七十度的环境当中进行正常工作, 这无疑是对内部的元器件提出了极为严苛的要求的。
温度的变化并非仅仅着眼于上限以及下限, 还得考量其变化的速率, 高原地区在一天之内温差可不可以超过四十度, 这种相当剧烈的温度交替会致使材料产生热胀冷缩的情况, 焊点非常容易会出现开裂现象, 且连接器有可能呈现出接触不良的状况,当我们去做可靠性测试的时候军工产品对温度要求, 需要将样品放置进温箱当中, 从处于零下五十度的状态迅速提升至零上七十五度, 像这样反复进行几十次的循环, 只要有任何一处出现性能衰减, 便都要重新进行设计。
不同军兵种对于温度的要求并非完全一样 , 海军的装备需要将海洋高湿高温的环境纳入考量范围 , 海军舰载电子设备于南方海域开展作业之际 , 环境温度常常会超过五十度 , 并且还要承受盐雾的腐蚀。空军装备所要面对的是高空的极寒状况 , 飞行高度每上升一千米之时 , 气温也就约下降六摄氏度 , 在高空飞行的战机外部温度能够低至零下五十六度之下。
军工产品温度测试标准有多严苛
军用温度测试所具备着的是一组完整无误的体系, 并非单纯地将该产品放置于冷库当中进行冷冻这般轻易了事。温度循环测试需要去模拟装备于整个生命周期期间所历经的全部温度变化情形, 这其中涵盖了静态高低温测试、温度冲击测试、热老化测试等多种项目相互组合而成的情况。每一个项目的时间参数、升温速率以及保温时长均有着极为严格的规定要求了。
我们于实验室做过一实际案例, 某型指挥车的电子机柜于高温环境连续运行七十二小时后, CPU散热片附近的三颗稳压芯片出现热击穿。拆开检查发觉, 问题在于散热设计存有不合理之处, 高温时芯片结温超出了额定值。而后重新进行风道的设计, 提升了散热鳍片的面积, 才攻克了此问题。此类案例于军工领域并非罕见, 温度问题常常隐匿于其他故障表象的背后。
振动、湿热、盐雾等多种环境应力, 与温度会产生耦合效应, 很多装备在实际使用时, 多种恶劣条件是同时存在的, 像沙漠地方, 是既高温,沙尘又大军工产品对温度要求, 高海拔地区, 是既低温, 紫外线又强, 唯有进行综合环境考验, 才真切体现装备实际工作能力, 这时候单单考虑温度是不足够的。
如何确保军工产品满足温度要求
是最有效的手段, 从设计源头抓起。元器件选型阶段, 这个环节务必就要严格筛选, 军工级元器件的温度实际范围通常会比商业级宽上好多, 其价格也超过一倍不止, 但这个钱绝不能省。关于PCB板的材质有关方面, 焊接工艺这一要点, 结构件的thermaldesign均都如此需要在design阶段全面充分考虑。
质量控制于生产过程而言同样具备重要性。存在一个合作厂商, 其网址为 www.yjqyl.com , 该厂商提供军品级电子元器件, 他们所开展的来料检验极为严格,每一批次均需针对温度以及寿命展开抽检。于装配环节当中汕头市无人机科技应用协会, 焊接温度的把控、灌封材料的挑选、散热界面的处置, 其中每一项工序都会对最终产品的温度性能造成影响。
出厂前的最后一道关卡, 是老化筛选。新生产的军品装备基本都要历经高温老化以及温度循环筛选, 将那些属早期失效的产品给剔除开外。此番过程就算会使得成本有所增加, 并且时间也会增多, 然而于保障装备的可靠性来讲, 却是绝对不能少的。唯有经过严格测试的产品, 才能够安心进行交付, 供一线部队使用句号。
