航天電子產品導線步局合理化與注意事項

付霞

摘 要：現代航天電子產品對可靠性的要求越來越高，而電子產品使用導線的選擇、加工及布線技術，對航天電子產品的可靠性起到至關重要的保障作用。由于航天電子產品的特殊要求，導線是主要使用的特殊一類導線。本文針對此導線的特點，簡要闡述常見導線的選擇及其加工處理。導線在航天電子產品領域的處理及布線技術 ，從而也是為了提高電子設備整機布線的質量和效率，提高布線精度、保障質量的作用。

關鍵詞：航天;電子產品;導線布局;合理化;注意事項

一、導線的選擇及材料的要求

1.供應商管理

物料的輸入，應建立完備的供應商審核制度，對物料的來源進行控制管理;并制定合格零件清單，在采購物料時，如果有相對應的標準，應根據標準要求驗證物料性能;如果無相關標準，則根據設計需求，來驗證物料性能是否符合需求。供應商應提供相關文件以證明物料的來源、性能測試等符合標準或設計需求。

2.保質期和保存期

在布線過程中，應嚴格把控物料的存儲期和使用期。 物料為了確保在使用的時候能達到預期壽命，應提供在一定保存環(huán)境條件下的保質期或保存期，甚至以上兩種。例如在存儲過程中，接觸空氣導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致粘性降低，使粘接效果不滿足實際需求等。

3使用溫度

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

4.材質選擇的要求

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。金屬材料的表面應有防腐蝕處理，此外還需考慮不同的金屬材料在接觸時產生的電位腐蝕，電位差越大，表明腐蝕效果越強。關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，詳細內容參見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。作為絕緣保護的材料，除需保證足夠絕緣電阻和強度，還要能承受較高的溫度、抗電弧等，此外適航規(guī)章對非金屬材料的燃燒方面有限制要求，因此還應考慮材料的阻燃性、燃燒產生的煙霧和毒性，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安裝要求，電纜的最大使用溫度不應超過其額定溫度。在電纜選擇時一般考慮如下因素：使用環(huán)境、電流、壓降等。在選擇電纜的時候，必須考慮所選擇的線纜與所可能遇到的最嚴酷的環(huán)境相適應境。如發(fā)動機艙火警探測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時間。

6.1導體部分

航天線纜的導體部分材料一般有兩種：銅導體及鋁導體。鋁導體導電性能和強度較銅導體差，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。 在使用銅導體的時候，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，三種鍍層的化學性質不一致，使用溫度范圍也就不同，鍍錫銅導線的最高使用溫度為150°C，鍍銀銅導線的最高使用溫度為200°C，鍍鎳銅導線的最高使用溫度為260°C。

6.2絕緣部分

導線的絕緣部分，應根據敷設環(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注的一個特性。電弧瞬間產生高溫，會引起絕緣部分熱裂解，造成絕緣部分碳化而具有導電性，因此應選擇使用耐電弧性好的絕緣材料。

二、導線布局合理化原則

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

2.印制攝導線的最小寬度主要由導線與絕緣基扳間的粘附強度和流過它們的電流值決定。當銅箔厚度為0.05mm、寬度為1～15mm 時。通過2A的電流，溫度不會高于3℃，因此。導線寬度為1.5mm可滿足要求。對于集成電路，尤其是數字電路，通常選0.02～0.3mm導線寬度。當然，只要允許，還是盡可能用寬線。尤其是電源線和地線。導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。對于集成電路，尤其是數字電路，只要工藝允許，可使間距小至5～8mm。

3.印制導線拐彎處一般取圓弧形，而直角或夾角在高頻電路中會影響電氣性能。此外，盡量避免使用大面積銅箔，否則，長時間受熱時，易發(fā)生銅箔膨脹和脫落現象。必須用大面積銅箔時，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生的揮發(fā)性氣體。

4.電源線設計根據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、使電源線、地線的走向和數據傳遞的方向一致，這樣有助于增強抗噪聲能力。

三、航天電子產品元器件導線布局需遵循原則

電路板設計的一般原則要使電子電路獲得最佳性能，元器件的布局及導線的布設是很重要的。為了設計質量好、造價低的電路板，應遵循以下一般原則：

1.要考慮電路板尺寸大小。電路板尺寸過大時，印制線條長，阻抗增加，抗噪聲能力下降，成本也增加;過小，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，根據電路的功能單元，對電路的全部元器件進行布局。

2.盡可能縮短高頻元器件之間的連線，設法減少它們的分布參數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，輸入和輸出組件應盡量遠離。

3.某些元器件或導線之間可能有較高的電位差，應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盡量布置在調試時手不易觸及的地方。

4.重量超過15g的元器件、應當用支架加以固定，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，而應裝在整機的機箱底板上，且應考慮散熱問題。熱敏組件應遠離發(fā)熱組件。

5.對于電位器、可調電感線圈、可變電容器、微動開關等可調組件的布局應考慮整機的結構要求。若是機內調節(jié)，應放在印制板上方便于調節(jié)的地方;若是機外調節(jié)，其位置要與調節(jié)旋鈕在機箱面板上的位置相適應。

6.應留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置，根據電路的功能單元，對電路的全部元器件進行布局時，要遵循以下注意事項：

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

6.2以每個功能電路的核心組件為中心，圍繞它來進行布局。元器件應均勻、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。

結語： ?本文針對航天電子產品的特點，對其采購的原材料選擇進行合理化建議，在導線布局合理化及注意事項進行了分析，從而能夠保證航天電子產品的質量，因為質量是產品的基本屬性，也是企業(yè)生存、盈利、發(fā)展的基石。只有重視產品質量的控制與管理，才能有效提升產品在市場上的競爭力。

參考文獻：

[1]徐梁 數字通信電纜屏蔽技術的應用及其原理[J].航天制造技術2014（09）

[2] 王澤錫，楊帥舉 ?電子設備整機三維布線工藝研究[J].航天科學技術，2015（07