面向太空应用设计:射频微波器件的可靠性是关键

　　太空，对众多射频/微波公司来说是极具挑战性的市场。例如，作为通信链路一部分的在轨卫星中使用的元件在卫星预期寿命内不能失效，而这个寿命通常是10年或更长。毕竟在那种环境下是没法“打电话”喊人去维修的。除了高可靠性外，性能也必须具有最高水准，在至少十年时间内尽量减小性能的劣化(见图)。

　　在为太空应用设计任何射频/微波元件或子系统时确保可靠性是很重要的一步，但这只是电子器件可以认为是“合格太空”品之前必须满足的许多要求中的一个。致力于销售太空产品的公司首先必须确保他们的制造设施满足生产太空品质元件的要求——通常要满足针对商用和政府太空飞行设备制订的MIL-PRF- 38534 Class K标准所详细描述的一系列要求。MIL-PRF-38534 Class K文件也适合用作美国国防部(DoD)和其它政府机构使用的微电路和多芯片模块(MCM)的军用规范。

　　NASA技术人员正在评估电子材料重返大气层时的温度效应

　　但是，MIL-PRF-38534 Class K只是有兴趣研制太空级元件的公司需要遵循的众多文件或规范之一。由于销售太空产品的大多数公司一般确实也设计和制造军用和航空器件，因此想服务两个市场的公司通常遵循许多不同的规范指南，包括军用标准MIL-STD-202、MIL-STD-883、MIL-STD-790、MIL-STD-1344以及多种NASA文件。

　　举例来说，MIL-STD-202标准覆盖了振动、热冲击和机械冲击等内容，而MIL-STD-883详细描述了盐雾试验、测试特征、浸泡、大气压力和冲击。事实上，其中许多标准也许更适合海上应用。但由于太空应用的可靠性要求是如此之高，以致于需要多种军事标准的组合才能保证元件或组件可以用于外层太空。

　　例如，SV Microwave是一家太空品质射频/微波连接器和元件的供应商。该公司的工艺和系统满足MIL-STD-202、MIL-STD-790和MIL- STD-1344要求，并且针对可能影响到太空中的可靠性甚至地面上的一些关键要求的许多参数会进行高可靠性(hi-rel)筛选。所筛选的参数包括元件和组件中的接触应力、分离力、可焊性、电镀粘着力等。另外，公司建有一个经认证的破坏性物理分析(DPA)实验室，专门用于评估太空品质的产品。在产品交付之前，公司可以提供任何关键可靠性参数的归档化验证材料，这些参数包括粘着力、同轴接触保持力、接触接合和分离力、可焊性、接点破坏扭矩、点胶粘力等，并实施全方位的设计检查和验证。

　　想要销售太空产品的任何公司都需要对实验室设备作出大量投资，并且要学会正常使用这些设备。例如，卫星元件与组件供应商MITEQ拥有5间Class 100，000洁净室和2间Class 10，000洁净室，因此能够制造军用和高可靠性太空应用所需的元件与组件。除了正确筛选与测试所需的电气与环境测试设备外，准备在太空中使用的射频/微波元件中采用的每个电路单元都必须加以仔细斟酌。例如，作为晶振一部分的元件必须满足政府的认证产品列表(QPL)设立的要求。换句话说，当合适的筛选过程无法获得特殊电路单元时，它们必须通过使用规范受控绘图(SCD)进行高级筛选。