密封电子元器件与装置多余物检测发展综述

密封电子元器件与装置作为航天系统中的重要组成部分,具有高精密性、高可靠性以及高复杂性的典型特点,而多余物问题是严重影响其高可靠性的主要因素之一。随着航天技术的快速发展,多余物检测技术也在不断改进与深入。该文以认识多余物、控制多余物产生以及检测多余物为主线,围绕多余物的防控方法、检测方法、检测标准进行综合论述。着重分析了检测方法中的颗粒碰撞噪声检测(PIND)方法,分别从小型元器件多余物检测、中大型装置多余物检测两个角度,针对现有研究进展逐一进行了详细的介绍。在此基础上,结合现有国内多余物检测研究的现状,针对多余物检测的难点与未来发展趋势进行归纳,并提出了期望与目标。

宇航元器件需求工程化研究

面向宇航任务的元器件需求规划,为系统解决宇航元器件需求表达不完整、表征不准确的问题,文章提出了宇航元器件需求工程的概念并阐述了其内涵和范围,建立了宇航元器件需求工程的整体技术体系,研究了需求解析、需求建模、产品定义和需求验证等关键技术,阐述了4个关键技术在载人空间站工程中应用直流-直流(DC-DC)电源产品的典型案例。研究形成的技术体系和方法可以为宇航领域元器件需求规划、研制攻关提供参考。

COTS元器件装备应用标准研究

商用现货(Commercial-Off-The-Shelf,COTS)元器件具有性能较高、通用性好、采购成本低、时间周期短等优点,在国外装备系统上得到了广泛应用。标准是电子元器件管理和质量可靠性保障工作的重要手段,贯穿于元器件科研生产和整机装备配套使用过程。文章基于COTS元器件的技术特性和应用风险分析,系统梳理了国内外COTS元器件装备应用相关标准,主要包括通用管理标准、使用质量保证标准和产品质量标准。研究国外COTS元器件装备应用的标准化技术内容,结合我国相关标准情况,提出了标准化工作建议参考。

美军电子元器件管理标准发展动态及启示

从美军电子元器件管理标准的发展历程来看,美军电子元器件管理历经强制性管理、成本化管理、非强制行管理、权威化管理等4个阶段。当前,美军采用MIL-STD-11991B替代MIL-STD-3018对电子元器件管理采用了更加严格和精细的管理方式。美军元器件管理模式的变化启示我们:需要及时调整电子元器件管理模式、建立完善的元器件管理标准化文件体系、广泛采用先进的国际标准和民用标准、持续动态维护元器件标准,以保持元器件管理的动态化、规范化、广泛性、权威性。文章同时介绍MIL-STD-11991B的主要内容以及其与MIL-STD-3018的异同。

电子元器件的静电防护措施

静电不仅可能导致电子设备的损坏,还可能引发不可挽回的数据丢失,对生产和日常生活造成严重影响。为了确保电子元器件的正常运行和延长其寿命,必须采取有效的静电防护措施。本文首先介绍了静电产生的原理,其次分析了静电的主要危害,最后结合实际探讨了电子元器件的静电防护措施。

商业宇航中的COTS元器件选用:优势、挑战与应对策略

近年来,商业宇航领域迅猛发展,COTS(Commercial Off-The-Shelf)元器件因其成本低、技术先进和市场供应充足,逐渐在该领域获得广泛应用。然而,由于空间环境的极端性和任务的高可靠性要求,COTS元器件面临着环境适应性、质量和可靠性以及法规和标准等多方面的挑战。本文探讨了在商业宇航中选用COTS元器件的优势及其所面临的主要挑战,并提出了通过严格的测试和筛选、抗辐射加固技术、冗余设计和供应链管理等策略来应对这些挑战,并展望了COTS元器件应用的未来发展趋势。

基于故障树分析法的舰载武器装备电子元器件及PCB的失效研究

目的 对极端海洋环境下某型舰声呐装置中的多功能信号发生器进行失效研究。方法 使用故障树分析法作为失效分析基本方法。首先通过微焦点CT检测技术对样品进行准确的失效定位,并通过扫描电子显微镜和能谱分析样品的失效机理。然后结合应用背景,分析归纳样品失效的机理因子和影响因素。最后,针对每种失效形式提出具体的改善方案。结果 由电阻本身表面形貌、额定温度及外部环境(高温、高湿、高盐)等原因,导致含有盐雾的水汽进入电阻内部,致使电阻内部出现电化学迁移现象,电阻阻值因此明显降低,最终导致多功能信号发生器出现失效。结论 舰艇中的电子设备,如多功能信号发生器的失效往往是由设计制造及各种海洋环境因素综合作用所造成的。这就要求舰载电子设备的研制方、使用方都应重视海洋环境适应性问题,并采取一定的改善措施。

国产工业级元器件上装应用可靠性分析

在规模化生产背景下国产元器件大批量上装应用势头迅猛,国产高等级元器件市场供不应求现象凸显,出现技术转化迟缓、供应能力不足、供应价格居高不下等问题,供需失衡态势加剧,严重制约装备规模化、低成本、可持续发展,急需畅通工业级元器件选用渠道,将成熟优质稳定的工业级元器件纳入工程应用。在分析国产工业级元器件现状及不同等级元器件差异的基础上,对典型供应商及产品开展了调研及评价,对工业级元器件上装应用的风险及薄弱环节进行了研究,提出了国产工业级元器件上装应用可靠性风险应对措施,以促进国产工业级元器件高可靠、低成本推广应用。

基于层次分析法的元器件选型研究

为严格控制研制成本,低成本卫星和商业卫星无法选择传统宇航级元器件,而是选择普军级、工业级,甚至是商用货架(Commercial Off-The-Shelf, COTS)元器件。同时为了保证卫星满足高可靠、长寿命的基本要求,有效手段之一是根据应用等级的要求选择元器件以及合适的可靠性冗余设计。但是,研制成本、布局包络和可靠性冗余设计之间存在互相制约的关系,为此在确定元器件可靠性冗余设计与应用等级关系的基础上,结合层次分析法,确定了一种元器件选型流程,该流程可为后续低成本卫星和商业卫星的元器件选型及可靠性冗余设计提供支撑。

氧化物神经元器件及其神经网络应用

目前,人工智能在人类社会发挥着越来越重要的作用,以深度学习为代表的人工智能算法对硬件算力的要求也越来越高。然而随着摩尔定律逼近极限,传统冯·诺依曼计算架构越来越难以满足硬件算力提升的迫切需求。受人脑启发的新型神经形态计算采用数据处理与存储一体架构,有望为开发低能耗、高算力的新型人工智能技术提供重要的硬件基础。人工神经元和人工突触作为神经形态计算系统的核心组成部分,是当前研究的前沿和热点。本文聚焦氧化物人工神经元,从神经元数学模型出发,重点介绍了基于氧化物电子器件的霍奇金–赫胥黎神经元、泄漏–累积–发射神经元和振荡神经元的最新研究进展,系统分析了器件结构、工作机制对神经元功能模拟的影响规律。进一步,根据不同尖峰发射动态行为,阐述了基于氧化物神经元硬件的脉冲神经网络和振荡神经网络的研究进展。最后,讨论了氧化物神经元在器件、阵列、神经网络等层面面临的挑战,并展望了其在神经形态计算等领域的发展前景。

大于3.5g轴向直插元器件的可靠安装和加固技术

以质量大于3.5 g的轴向直插典型元器件CAK38系列钽电容和RX系列线绕电阻为主要研究对象,开展了不同安装方式、加固措施的方案对比。结果发现,采用贴板安装+绑扎后焊接软引线+硅橡胶的加固方式,元器件经过航天电子产品包络力学和热循环试验条件考核后,本体、引脚及焊点均无裂纹,满足可靠性要求。

基于CSTDNet的PCB表面元器件检测算法

PCB表面元器件存在分布密集、尺寸小、外观相似等特点,所以检测时容易出现漏检和误检问题。以VFNet为基础,提出了一种名为CSTDNet(Cross-Scale Task Dynamic Network)的PCB表面元器件检测算法。首先,在特征融合网络中添加跨尺度交互特征模块,以增强对小型元器件的特征描述能力;其次,在检测头网络中引入任务对齐学习机制,优化分类和回归任务的空间一致性;另外,在正负样本选择的过程中引入高斯动态软标签分配策略,以更好地补偿小型元器件的正样本数量。实验结果表明,改进后算法的FPS、mAP和mAP_s分别提升了10.7%、11.8%和7.6%,有效地提高了密集场景下小型元器件的检测性能。

航天异构元器件检测实验室分布式调度建模与求解

精准快速的元器件检测调度是保证航天元器件检测任务按时交付的关键,是航天型号任务按时发射的保障。提出了航天异构元器件检测实验室在分布式环境下的检测任务调度问题,并针对该问题使用改进的三维析取图进行建模,提出了基于图注意力网络的策略网络对析取图模型求解。实例分析表明,提出的方法能在较短时间内实现对大规模算例的求解,满足实际应用场景下准确性与求解效率的要求,输出的调度方案可以在降低样品转移成本的同时有效缩短航天元器件检测任务周期。

面向航天元器件检测订单的调度方法

针对航天元器件检测品种多、批量小,检测任务集中、试验流程差异大、数据复用难度大的特点,建立面向航天元器件检测的订单调度框架,对多品类双特性资源进行差异化调度处理。构建以订单平均耗时与检测总成本最小化为目标的多目标优化模型,并提出一种基于局部优化的改进MOEA/D算法。同时考虑了多段式实数编码解码方案,结合以解方案可行程度为基础的局部优化算子与自适应惩罚函数,保证了种群中个体的质量与多样性。最后,以某航天元器件检测单位实际业务为案例进行方法验证,对比了所提算法与改进NSGA-Ⅱ算法、经典MOEA/D算法、NSGA-Ⅲ算法的优化效果,验证了所提方案在解决此类问题上的优越性。

应用赤池信息量准则优选惯性元器件的随机误差模型

针对当前基于目视Allan方差曲线进行惯性元件随机误差建模中存在随机误差类别识别困难,人工干预较多的问题,提出了一种应用赤池信息量准则(AIC)优选惯性元件随机误差模型的方法。首先,采用加权最小二乘拟合法对不同间隔的Allan方差数据进行合理的加权,并将随机误差系数用指数形式表示作为待估系数,避免了随机误差系数估计值为负的问题。其次,采用AIC对模型中包含的随机误差类型进行优选。最后,基于光纤陀螺仪测量数据对所提方法进行了实验验证,实验结果表明,所提方法能根据AIC的值自动识别出被测光纤陀螺的随机误差类别为:角度随机游走、零偏不稳定性和角速度随机游走。所选模型模拟的功率谱密度与实测数据的功率谱密度吻合度较好。验证了所提方法的有效性。

基于数字化的装备电子元器件选用分析

电子元器件作为装备基本组成单元,是影响装备性能实现、可靠运行、供应保障的关键要素,论文围绕国内外电子元器件管理现状梳理重点工作及提升需求,在此基础上开展了电子元器件选用管理数字化赋能应用探索,为后续各装备电子元器件选用管理能力提升、数字化建设等工作提供参考。

电子元器件的高质量采购研究探索

随着科学技术以及市场经济的快速发展,工业互联网、人工智能等各种技术快速崛起,电子元器件作为电子产品的基础部件,其应用空间日益增大。在这样的背景下,与之有关的企业、机构等,必定面临着电子元器件复杂的参数指标、信号规格以及更新速度加快的整体趋势。

基于深度学习视域下的电路板元器件目标检测及标识字符识别技术研究

为了研究基于深度学习的电路板元器件目标检测及标识字符识别技术,解决电子设备检测与维护中的自动识别与分类问题。本文提出改进的YOLOv5(you only look once version 5)网络用于电路板元器件识别,包括结构设计、轻量化网络以及特征融合策略。同时,利用卷积循环神经网络(convolutional recurrent neural network,CRNN)实现电路板元器件标识识别,包括框架设计、算法改进等。开展多项实验,分析其效果与性能。通过MobileNet v3、ShuffleNet v2和Ghostnet等轻量化网络改进YOLOv5,实现了高效元器件识别;通过双向特征金字塔网络(bidirectional feature pyramid network,BiFPN)特征融合策略进一步提升识别性能。实验显示,该改进网络在电路板元器件检测中具有优异表现。利用CRNN及其改建算法,对电路板标识进行准确识别,实验结果验证了其有效性。基于深度学习的电路板元器件目标检测及标识字符识别技术取得了显著成果,证明了改进网络及策略的有效性与适用性。

面向元器件应用验证的工艺装联评价方法研究

近年来,随着我国工业技术的快速发展,电子产品对配套的国产元器件的功能性能、质量和可靠性有了更高的要求。通过针对性地设计一套系统性的方法,应用验证可以提前暴露产品在整机中使用时存在的风险点。工艺装联适应性是其中重要的组成部分,因此介绍了一种面向应用验证的工艺装联适应性评价方法,可以为国产元器件选型、产品可靠性设计和工艺实施应用提供参考。

提高电子元器件可靠性的电子元器件检测设计

随着电子技术的快速发展,电子元器件在各行各业中的应用越来越广泛,其性能和可靠性要求也越来越高。本文介绍了一种提高电子元器件可靠性的电子元器件检测系统的设计方法,该系统采用了先进的硬件和软件技术,包括对电子元器件检测系统的框架设计,对系统硬件部分及软件部分的设计,并提供了相应的测试实验准备和实验结果。实验结果表明,本文设计的电子元器件检测系统能够有效地识别电子元器件的潜在问题,进一步为电子产品的可靠性提供有力的支持。