航空航天设计：为太空应用选择电容器 -凯发app官网登录

航空航天应用中的电子学

宇宙探索和核导弹的相关领域是推动电子行业和技术早期开发的重要因素。nasa 的 apollo 登月任务推动了集成电路 (ic) 技术的出现，而 minuteman 火箭项目则刺激了 ic 的首次大规模生产。太空旅行需要电子元器件和系统。面临的挑战包括极端振动情况、温度变化范围大和没有空气的真空条件。辐射也是一项重要问题，很有可能导致电子元件的故障、甚至完全报废。

由于这些问题，用于太空的电子元件必须符合苛刻的规格。其结果是太空用元件市场局限于少数几个有能力达到这些标准的供应商。

航空航天元器件故障

太空任务的失败有时是元器件故障所致。使用有缺陷的 sram 被认为是俄罗斯 phobos-grunt 空间探测器坠毁的可能原因之一。phobos-grunt 于 2011 年发射，计划前往火星的其中一个卫星进行一次往返旅行。但该探测器未能飞出地球轨道，最终坠毁了。

俄罗斯空间部门的负责人将这次失败归于使用仿冒部件，该部件受宇宙射线的辐射后出现故障。

调查该次事故的委员会得出结论，phobos-grunt 任务失败由很多因素所致，包括质量控制不足和缺少测试。

航空仿冒部件：危险和最佳实践

仿冒部件已经成为电子业中越来越大的挑战，出现这一状况有很多原因，包括该行业内来自中国的竞争者越来越多。此外，用于老式军事航空航天项目的大批淘汰部件令该市场成为仿冒元器件的诱人目标。

为对抗假冒产品的侵袭，nasa 协助成立了 sae 国际 g-19 委员会，以制定用于降低仿冒零件相关风险的惯例做法。nasa 制定了一系列的仿冒品侦测和防范程序。该机构还制定了评估供应商能力和潜在问题的方法。

电子元件仿冒：如何验证

但空间设备承包商必须承担起责任，执行一个流程，以辨别市场中的仿冒设备。要获得市场中假冒设备的报告需要不断的努力和可靠的数据来源。

各个公司还可进行更大规模的电子产品测试。例如，nxp semiconductors 发布了一个 usb type-c 凯发app官网登录的解决方案，专用于验证设备，包括检查电源的仿冒部件。

航空航天 mil 标准

承包商还必须确保他们获得的部件符合太空中的性能和强度标准。在这些标准中，mil-prf-55365 为钽电介质定值电容器设定了通用要求。这些电容器主要用于薄厚膜混合电路或用于滤波、旁通、电耦和其他应用的表面安装应用。

另一项标准是 mil-std-1580，它规定了部件样品破坏性物理分析的要求。该标准设定了对分析流程和结果解读的要求。

其他还有欧洲空间元器件协调委员会 (escc) 的 3009 规格，该规格涵盖了各种类型的电容器，包括陶瓷、钽和旁路电容器。规格包括额定值、物理和电气特性，以及测试和检测数据。

使用航空航天电子制造商

通过直接从供应商或授权经销商处购买，航空航天承包商能够确保元器件为正品并符合标准。有的电容器供应商销售明确指定用于太空、航空航天和军事应用的设备。

例如，avx 推出过适合载人和无人宇宙飞船和卫星的太空级贱金属电极 (bme)、x7r 电介质多层陶瓷电容器 (mlcc)。avx 表示该设备能够以更小的箱体尺寸提供更高电容值，以降低空间使用和重量。这两项是太空电子元件的关键因素。电容器还采用了带有 flexiterm 端接的铅锡镀层，它允许超过标准端接两倍以上的板弯翘度，以抵抗机械应力。

avx 还有用于航空航天和其他高可靠性应用的 tch 系列密封钽聚合物芯片电容器。avx 表示 tch 系列原是为欧洲航天署的项目开发，该项目需要超高电容性和低等效串联电阻 (esr)。

另一个供应商 kemet corp 发布了一批适合军事和航空航天市场的聚合物电容器。作为该公司 t540 和 t541 聚合物 cots 系列的一部分，这些电容器是针对需要低 esr、高纹波电流容量和在高频率中更高的电容留存度的去耦和滤波应用。这些特性适航空航天应用，例如雷达、电源和制导系统。

航空航天应用电子产品分销商

从分销商处购买时，空间设备承包商需确保他们联系的公司致力于避免仿冒部件且信誉良好。在军事和/航空航天部门中，由于许多元器件已经过时，他们尤为注意这点。

一些经销商保证他们能够通过直接与供应商联系并避开第三方采购来避免使用仿冒品。例如，arrow electronics inc. 声明，在过去的二十年中，它直接从工厂成批购买了淘汰的产品。

这使得 arrow 能够在这些产品停产后继续销售数千个淘汰的零件长达 10 年之久。arrow 的零件带有合规证明，消除了仿冒元器件破坏太空任务的风险。选择适当的部件并采取避免仿冒品的措施后，承包商就能帮助降低电容器在外太空中出现故障的风险。