1、電子設(shè)備故障模式

    某型號載人運載火箭電子產(chǎn)品進行了 溫度振動綜合環(huán)境應(yīng)力試驗，其中：初樣階段參試的35臺電子產(chǎn)品中，20臺產(chǎn)品在試驗過程中共暴露出的40個故障，其中引起產(chǎn)品功能全部或部分喪失的獨立故障達24個；試樣階段共計59臺產(chǎn)品參加了綜合環(huán)境應(yīng)力試驗，試驗時間總計14355臺時，有23臺產(chǎn)品在試驗過程中暴露出36個故障4，其中引起產(chǎn)品功能全部或部分喪失的獨立故障達29個。載人航天器電子產(chǎn)品綜合環(huán)境應(yīng)力試驗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、元器件選用、生產(chǎn)工藝質(zhì)量控制等原因。

    GJB 150A- 2009 和SPT0023C-2001《航天飛機環(huán)境驗收試驗規(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)部會發(fā)生伸縮變形，導(dǎo)致結(jié)合部位松動。這時濕度環(huán)境中的潮氣(大量水分子)就會從縫隙間侵入，形成水分子膜（隨溫度高低不同，會以氣、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。再受到振動影響，產(chǎn)品的力學(xué)特性就會逐漸改變；在某特定頻率，產(chǎn)品會發(fā)生共振。這種高低溫、振動、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