航天電子產(chǎn)品導(dǎo)線步局合理化與注意事項(xiàng)

付霞

摘 要：現(xiàn)代航天電子產(chǎn)品對(duì)可靠性的要求越來(lái)越高，而電子產(chǎn)品使用導(dǎo)線的選擇、加工及布線技術(shù)，對(duì)航天電子產(chǎn)品的可靠性起到至關(guān)重要的保障作用。由于航天電子產(chǎn)品的特殊要求，導(dǎo)線是主要使用的特殊一類導(dǎo)線。本文針對(duì)此導(dǎo)線的特點(diǎn)，簡(jiǎn)要闡述常見導(dǎo)線的選擇及其加工處理。導(dǎo)線在航天電子產(chǎn)品領(lǐng)域的處理及布線技術(shù) ，從而也是為了提高電子設(shè)備整機(jī)布線的質(zhì)量和效率，提高布線精度、保障質(zhì)量的作用。

關(guān)鍵詞：航天;電子產(chǎn)品;導(dǎo)線布局;合理化;注意事項(xiàng)

一、導(dǎo)線的選擇及材料的要求

1.供應(yīng)商管理

物料的輸入，應(yīng)建立完備的供應(yīng)商審核制度，對(duì)物料的來(lái)源進(jìn)行控制管理;并制定合格零件清單，在采購(gòu)物料時(shí)，如果有相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求驗(yàn)證物料性能;如果無(wú)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，則根據(jù)設(shè)計(jì)需求，來(lái)驗(yàn)證物料性能是否符合需求。供應(yīng)商應(yīng)提供相關(guān)文件以證明物料的來(lái)源、性能測(cè)試等符合標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計(jì)需求。

2.保質(zhì)期和保存期

在布線過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格把控物料的存儲(chǔ)期和使用期。 物料為了確保在使用的時(shí)候能達(dá)到預(yù)期壽命，應(yīng)提供在一定保存環(huán)境條件下的保質(zhì)期或保存期，甚至以上兩種。例如在存儲(chǔ)過(guò)程中，接觸空氣導(dǎo)致物料鍍錫部位氧化變脆、接觸電阻增大等不良后果。又例如密封膠遇到氧氣導(dǎo)致粘性降低，使粘接效果不滿足實(shí)際需求等。

3使用溫度

航天電子產(chǎn)品存在溫度較高的區(qū)域，如動(dòng)力系統(tǒng)區(qū)域、輔助動(dòng)力裝置區(qū)域等，此區(qū)域內(nèi)布線要求選用最高溫度級(jí)別物料，應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境及工作狀態(tài)選擇合適的溫度級(jí)別物料。

4.材質(zhì)選擇的要求

4.1金屬材料

布線材料中固定支架、線卡、緊固件等需要金屬材料。金屬材料的表面應(yīng)有防腐蝕處理，此外還需考慮不同的金屬材料在接觸時(shí)產(chǎn)生的電位腐蝕，電位差越大，表明腐蝕效果越強(qiáng)。關(guān)于不同金屬材料相接觸的是否能保持穩(wěn)定，以及金屬表面推薦的處理方式，詳細(xì)內(nèi)容參見MIL-STD-889。

4.2非金屬材料

布線材料中，非金屬材料使用的最大的方面為絕緣保護(hù)。作為絕緣保護(hù)的材料，除需保證足夠絕緣電阻和強(qiáng)度，還要能承受較高的溫度、抗電弧等，此外適航規(guī)章對(duì)非金屬材料的燃燒方面有限制要求，因此還應(yīng)考慮材料的阻燃性、燃燒產(chǎn)生的煙霧和毒性，以保證人員的安全。

6.電纜的選用要求

為了滿足航天電子整機(jī)安裝要求，電纜的最大使用溫度不應(yīng)超過(guò)其額定溫度。在電纜選擇時(shí)一般考慮如下因素：使用環(huán)境、電流、壓降等。在選擇電纜的時(shí)候，必須考慮所選擇的線纜與所可能遇到的最嚴(yán)酷的環(huán)境相適應(yīng)境。如發(fā)動(dòng)機(jī)艙火警探測(cè)和可燃液體切斷控制電纜，必須考慮能承受1093°C（2000°F）最短5分鐘，以保證有足夠的反應(yīng)時(shí)間。

6.1導(dǎo)體部分

航天線纜的導(dǎo)體部分材料一般有兩種：銅導(dǎo)體及鋁導(dǎo)體。鋁導(dǎo)體導(dǎo)電性能和強(qiáng)度較銅導(dǎo)體差，使用的溫度也比較低，因此使用范圍較小，其一般使用溫度為150°C到175°C。 在使用銅導(dǎo)體的時(shí)候，因裸漏的純銅及銅合金容易表面氧化，增大接觸電阻，故要求銅導(dǎo)體表面增加鍍層。目前存在三種鍍層，鍍錫、鍍銀、鍍鎳，三種鍍層的化學(xué)性質(zhì)不一致，使用溫度范圍也就不同，鍍錫銅導(dǎo)線的最高使用溫度為150°C，鍍銀銅導(dǎo)線的最高使用溫度為200°C，鍍鎳銅導(dǎo)線的最高使用溫度為260°C。

6.2絕緣部分

導(dǎo)線的絕緣部分，應(yīng)根據(jù)敷設(shè)環(huán)境選擇，如耐磨、抗電弧、抗腐蝕、抗剪切、阻燃等特性。其中耐電弧是必須關(guān)注的一個(gè)特性。電弧瞬間產(chǎn)生高溫，會(huì)引起絕緣部分熱裂解，造成絕緣部分碳化而具有導(dǎo)電性，因此應(yīng)選擇使用耐電弧性好的絕緣材料。

二、導(dǎo)線布局合理化原則

1.輸入輸出端用的導(dǎo)線應(yīng)盡量避免相鄰平行。最好加線間地線，以免發(fā)生反饋藕合。

2.印制攝導(dǎo)線的最小寬度主要由導(dǎo)線與絕緣基扳間的粘附強(qiáng)度和流過(guò)它們的電流值決定。當(dāng)銅箔厚度為0.05mm、寬度為1～15mm 時(shí)。通過(guò)2A的電流，溫度不會(huì)高于3℃，因此。導(dǎo)線寬度為1.5mm可滿足要求。對(duì)于集成電路，尤其是數(shù)字電路，通常選0.02～0.3mm導(dǎo)線寬度。當(dāng)然，只要允許，還是盡可能用寬線。尤其是電源線和地線。導(dǎo)線的最小間距主要由最壞情況下的線間絕緣電阻和擊穿電壓決定。對(duì)于集成電路，尤其是數(shù)字電路，只要工藝允許，可使間距小至5～8mm。

3.印制導(dǎo)線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會(huì)影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則，長(zhǎng)時(shí)間受熱時(shí)，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現(xiàn)象。必須用大面積銅箔時(shí)，最好用柵格狀。這樣有利于排除銅箔與基板間粘合劑受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體。

4.電源線設(shè)計(jì)根據(jù)印制線路板電流的大小，盡量加租電源線寬度，減少環(huán)路電阻。同時(shí)、使電源線、地線的走向和數(shù)據(jù)傳遞的方向一致，這樣有助于增強(qiáng)抗噪聲能力。

三、航天電子產(chǎn)品元器件導(dǎo)線布局需遵循原則

電路板設(shè)計(jì)的一般原則要使電子電路獲得最佳性能，元器件的布局及導(dǎo)線的布設(shè)是很重要的。為了設(shè)計(jì)質(zhì)量好、造價(jià)低的電路板，應(yīng)遵循以下一般原則：

1.要考慮電路板尺寸大小。電路板尺寸過(guò)大時(shí)，印制線條長(zhǎng)，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加;過(guò)小，則散熱不好，且鄰近線條易受干擾。在確定電路板尺寸后。再確定特殊組件的位置。最后，根據(jù)電路的功能單元，對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局。

2.盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設(shè)法減少它們的分布參數(shù)和相互間的電磁干擾。易受干擾的元器件不能相互挨得太近，輸入和輸出組件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離。

3.某些元器件或?qū)Ь€之間可能有較高的電位差，應(yīng)加大它們之間的距離，以免放電引出意外短路。帶高電壓的元器件應(yīng)盡量布置在調(diào)試時(shí)手不易觸及的地方。

4.重量超過(guò)15g的元器件、應(yīng)當(dāng)用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、發(fā)熱量多的元器件，不宜裝在印制板上，而應(yīng)裝在整機(jī)的機(jī)箱底板上，且應(yīng)考慮散熱問(wèn)題。熱敏組件應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱組件。

5.對(duì)于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容器、微動(dòng)開關(guān)等可調(diào)組件的布局應(yīng)考慮整機(jī)的結(jié)構(gòu)要求。若是機(jī)內(nèi)調(diào)節(jié)，應(yīng)放在印制板上方便于調(diào)節(jié)的地方;若是機(jī)外調(diào)節(jié)，其位置要與調(diào)節(jié)旋鈕在機(jī)箱面板上的位置相適應(yīng)。

6.應(yīng)留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置，根據(jù)電路的功能單元，對(duì)電路的全部元器件進(jìn)行布局時(shí)，要遵循以下注意事項(xiàng)：

6.1按照電路的流程安排各個(gè)功能電路單元的位置，使布局便于信號(hào)流通，并使信號(hào)盡可能保持一致的方向。

6.2以每個(gè)功能電路的核心組件為中心，圍繞它來(lái)進(jìn)行布局。元器件應(yīng)均勻、整齊、緊湊地排列在電路板上。盡量減少和縮短各元器件之間的引線和連接。

結(jié)語(yǔ)： ?本文針對(duì)航天電子產(chǎn)品的特點(diǎn)，對(duì)其采購(gòu)的原材料選擇進(jìn)行合理化建議，在導(dǎo)線布局合理化及注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析，從而能夠保證航天電子產(chǎn)品的質(zhì)量，因?yàn)橘|(zhì)量是產(chǎn)品的基本屬性，也是企業(yè)生存、盈利、發(fā)展的基石。只有重視產(chǎn)品質(zhì)量的控制與管理，才能有效提升產(chǎn)品在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。

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