电子电路在空间应用中的挑战
关键的外卖
在太空中没有压力，在大气压下制造的部件在这种无压力条件下可能表现不同。
放气是非金属材料释放气体的现象。
一些技术，如空间级集成电路的灌封、外部屏蔽和绝缘衬底的使用，被用于防止空间任务中使用的电子设备的故障。
太空技术正在快速(令人兴奋的)进步，这些进步正在促进太空应用的增长。电子电路在任何空间应用中都是必不可少的——它们在构建高效可靠的空间系统中发挥着重要作用。
在空间应用中，电子电路无人值守的挑战是昂贵的。太空环境恶劣，电子电路面临诸多挑战。元件故障、排气和机械安装问题只是电子电路在空间应用中面临的一些挑战。在本文中，我们将探讨电子器件如何影响可靠性空间应用和一些缓解这些问题的方法。
太空是电子电路的严酷环境
电子元件的工作环境对其可靠性非常重要。随着温度、压力和其他环境条件的变化，材料的行为也会发生变化，在极端恶劣的条件下，组件甚至可能失效。
如果您查看大多数电子元件的数据表，您可能会看到不同等级的应用，如商业、军事、航空航天、汽车等。等级是为其在特定领域的使用而指定的，这意味着这些组件将能够承受数据表中指定的极端条件。
以下是对电子电路构成挑战的一些空间条件:
压力,太空中的压力为零，在大气压下制造的部件在这种无压力条件下可能表现不同。
离子和粒子存在-在近地轨道空间应用中，紫外线辐射引起氦、氧、氮等分子降解。这些元素的原子形式开始腐蚀和侵蚀材料。太空中的离子和自由电子会引起拱起，这可能会影响敏感的电子元件。
紫外线降解-紫外线降解改变了材料的组成，甚至可以从材料中去除氧气，从而影响组件的性能。
辐射,自由粒子辐射环境可以引入单事件故障，这可能会挑战电子电路中传感器和控制器的操作。
极端温度和热循环-极端的冷热温度和热循环会对电子元件，尤其是集成电路及其封装施加机械应力。
除空间条件外，航天系统发射过程中的振动是导致航天电子电路失效的主要原因。
空间应用中电子电路的共同挑战
电路板损坏
空间应用在发射阶段、分离阶段等都受到振动的影响。在这些阶段中的任何一个产生的冲击和振动都足以损坏电路板。冲击和振动可能使电气元件短路。
电路的抖动可能导致连接松动或连接器故障。在空间应用中，由于连接松散或断断续续而造成的数据传输或控制损失可能是灾难性的。另一个挑战空间电子应用的机械振动引起的故障是电子元件的共振，这应该得到解决，以确保可靠的任务。
脱气
电子电路在太空中应用的主要问题之一是放气。放气是非金属材料释放气体的现象。热浆糊、塑料、胶水或PCB材料都可能排出气体。从这些材料中释放出来的蒸汽或空气会沉积在其他部件上，影响它们的性能。从材料中释放的蒸汽甚至会导致引线、连接器、组件等之间的短路。
缩短寿命和操作功能
的温度可以达到极端值在太空中，这会对电子电路产生不利影响。温度的巨大变化可能会缩短部件的寿命，并极大地限制其运行功能。当商用现货组件受到高于或低于允许范围的温度时，可能会导致故障。
锡须
电子元件和电路中的锡、镉、锌等材料在真空空间中生长须。这些晶须是晶体，导电，可导致短路。
减轻空间应用中的电子电路挑战
太空任务已经很昂贵了;修复一个失败的系统既不经济也不实际。重要的是要确保在发射任务之前解决空间应用中电子电路面临的挑战。有几种技术被用于保护太空任务中使用的电子设备，包括盆栽，外部屏蔽，以及空间级集成电路的绝缘衬底使用。
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