1、電子設(shè)備故障模式

    某型號(hào)載人運(yùn)載火箭電子產(chǎn)品進(jìn)行了 溫度振動(dòng)綜合環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)，其中：初樣階段參試的35臺(tái)電子產(chǎn)品中，20臺(tái)產(chǎn)品在試驗(yàn)過程中共暴露出的40個(gè)故障，其中引起產(chǎn)品功能全部或部分喪失的獨(dú)立故障達(dá)24個(gè)；試樣階段共計(jì)59臺(tái)產(chǎn)品參加了綜合環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)，試驗(yàn)時(shí)間總計(jì)14355臺(tái)時(shí)，有23臺(tái)產(chǎn)品在試驗(yàn)過程中暴露出36個(gè)故障4，其中引起產(chǎn)品功能全部或部分喪失的獨(dú)立故障達(dá)29個(gè)。載人航天器電子產(chǎn)品綜合環(huán)境應(yīng)力試驗(yàn)中暴露的典型故障包括印刷電路板制造不合格、材料固有缺陷、交變溫濕環(huán)境不適應(yīng)等，多臺(tái)產(chǎn)品電路板存在虛焊、虛接或元器件管腳焊接不到位，硅橡膠類非金屬材料受熱脹冷縮影響較大,產(chǎn)品表面涂層大面積脫落，接插件低溫結(jié)露后產(chǎn)生短接等:這些故障涉及產(chǎn)品設(shè)計(jì)、元器件選用、生產(chǎn)工藝質(zhì)量控制等原因。

    GJB 150A- 2009 和SPT0023C-2001《航天飛機(jī)環(huán)境驗(yàn)收試驗(yàn)規(guī)范》給出的航天器電子設(shè)備綜合環(huán)境應(yīng)力效應(yīng)總結(jié)如表1所示。

    2、電子設(shè)備失效機(jī)理

    溫度循環(huán)過程中，由于材料間熱膨脹系數(shù)的差異，產(chǎn)品內(nèi)部會(huì)發(fā)生伸縮變形，導(dǎo)致結(jié)合部位松動(dòng)。這時(shí)濕度環(huán)境中的潮氣(大量水分子)就會(huì)從縫隙間侵入，形成水分子膜（隨溫度高低不同，會(huì)以氣、液、固不同狀態(tài)的混合形式表現(xiàn)），從而降低結(jié)合部位的摩擦系數(shù)，暴露工藝缺陷。再受到振動(dòng)影響，產(chǎn)品的力學(xué)特性就會(huì)逐漸改變；在某特定頻率，產(chǎn)品會(huì)發(fā)生共振。這種高低溫、振動(dòng)、吸濕、凍結(jié)、共振的反復(fù)發(fā)生，將大幅度加速的3種單獨(dú)因子失效模式綜合疊加，形成新的電子產(chǎn)品綜合環(huán)境耦合效應(yīng)，出現(xiàn)新的失效模式。具體的機(jī)理如圖1所示。
    在圖1所示的綜合環(huán)境應(yīng)力效應(yīng)下，常用的電子設(shè)備失效機(jī)理模型有反應(yīng)論模型、金屬化電遷移模型、金屬腐蝕模型、金鋁化合物失效模型、柯肯德爾效應(yīng)模型、過電應(yīng)力模