航天电子产品导线步局合理化与注意事项

付霞

摘 要：现代航天電子产品对可靠性的要求越来越高，而电子产品使用导线的选择、加工及布线技术，对航天电子产品的可靠性起到至关重要的保障作用。由于航天电子产品的特殊要求，导线是主要使用的特殊一类导线。本文针对此导线的特点，简要阐述常见导线的选择及其加工处理。导线在航天电子产品领域的处理及布线技术 ，从而也是为了提高电子设备整机布线的质量和效率，提高布线精度、保障质量的作用。

关键词：航天;电子产品;导线布局;合理化;注意事项

一、导线的选择及材料的要求

1.供应商管理

物料的输入，应建立完备的供应商审核制度，对物料的来源进行控制管理;并制定合格零件清单，在采购物料时，如果有相对应的标准，应根据标准要求验证物料性能;如果无相关标准，则根据设计需求，来验证物料性能是否符合需求。供应商应提供相关文件以证明物料的来源、性能测试等符合标准或设计需求。

2.保质期和保存期

在布线过程中，应严格把控物料的存储期和使用期。 物料为了确保在使用的时候能达到预期寿命，应提供在一定保存环境条件下的保质期或保存期，甚至以上两种。例如在存储过程中，接触空气导致物料镀锡部位氧化变脆、接触电阻增大等不良后果。又例如密封胶遇到氧气导致粘性降低，使粘接效果不满足实际需求等。

3使用温度

航天电子产品存在温度较高的区域，如动力系统区域、辅助动力装置区域等，此区域内布线要求选用最高温度级别物料，应根据使用环境及工作状态选择合适的温度级别物料。

4.材质选择的要求

4.1金属材料

布线材料中固定支架、线卡、紧固件等需要金属材料。金属材料的表面应有防腐蚀处理，此外还需考虑不同的金属材料在接触时产生的电位腐蚀，电位差越大，表明腐蚀效果越强。关于不同金属材料相接触的是否能保持稳定，以及金属表面推荐的处理方式，详细内容参见MIL-STD-889。

4.2非金属材料

布线材料中，非金属材料使用的最大的方面为绝缘保护。作为绝缘保护的材料，除需保证足够绝缘电阻和强度，还要能承受较高的温度、抗电弧等，此外适航规章对非金属材料的燃烧方面有限制要求，因此还应考虑材料的阻燃性、燃烧产生的烟雾和毒性，以保证人员的安全。

6.电缆的选用要求

为了满足航天电子整机安装要求，电缆的最大使用温度不应超过其额定温度。在电缆选择时一般考虑如下因素：使用环境、电流、压降等。在选择电缆的时候，必须考虑所选择的线缆与所可能遇到的最严酷的环境相适应境。如发动机舱火警探测和可燃液体切断控制电缆，必须考虑能承受1093°C（2000°F）最短5分钟，以保证有足够的反应时间。

6.1导体部分

航天线缆的导体部分材料一般有两种：铜导体及铝导体。铝导体导电性能和强度较铜导体差，使用的温度也比较低，因此使用范围较小，其一般使用温度为150°C到175°C。 在使用铜导体的时候，因裸漏的纯铜及铜合金容易表面氧化，增大接触电阻，故要求铜导体表面增加镀层。目前存在三种镀层，镀锡、镀银、镀镍，三种镀层的化学性质不一致，使用温度范围也就不同，镀锡铜导线的最高使用温度为150°C，镀银铜导线的最高使用温度为200°C，镀镍铜导线的最高使用温度为260°C。

6.2绝缘部分

导线的绝缘部分，应根据敷设环境选择，如耐磨、抗电弧、抗腐蚀、抗剪切、阻燃等特性。其中耐电弧是必须关注的一个特性。电弧瞬间产生高温，会引起绝缘部分热裂解，造成绝缘部分碳化而具有导电性，因此应选择使用耐电弧性好的绝缘材料。

二、导线布局合理化原则

1.输入输出端用的导线应尽量避免相邻平行。最好加线间地线，以免发生反馈藕合。

2.印制摄导线的最小宽度主要由导线与绝缘基扳间的粘附强度和流过它们的电流值决定。当铜箔厚度为0.05mm、宽度为1～15mm 时。通过2A的电流，温度不会高于3℃，因此。导线宽度为1.5mm可满足要求。对于集成电路，尤其是数字电路，通常选0.02～0.3mm导线宽度。当然，只要允许，还是尽可能用宽线。尤其是电源线和地线。导线的最小间距主要由最坏情况下的线间绝缘电阻和击穿电压决定。对于集成电路，尤其是数字电路，只要工艺允许，可使间距小至5～8mm。

3.印制导线拐弯处一般取圆弧形，而直角或夹角在高频电路中会影响电气性能。此外，尽量避免使用大面积铜箔，否则，长时间受热时，易发生铜箔膨胀和脱落现象。必须用大面积铜箔时，最好用栅格状。这样有利于排除铜箔与基板间粘合剂受热产生的挥发性气体。

4.电源线设计根据印制线路板电流的大小，尽量加租电源线宽度，减少环路电阻。同时、使电源线、地线的走向和数据传递的方向一致，这样有助于增强抗噪声能力。

三、航天电子产品元器件导线布局需遵循原则

电路板设计的一般原则要使电子电路获得最佳性能，元器件的布局及导线的布设是很重要的。为了设计质量好、造价低的电路板，应遵循以下一般原则：

1.要考虑电路板尺寸大小。电路板尺寸过大时，印制线条长，阻抗增加，抗噪声能力下降，成本也增加;过小，则散热不好，且邻近线条易受干扰。在确定电路板尺寸后。再确定特殊组件的位置。最后，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局。

2.尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布参数和相互间的电磁干扰。易受干扰的元器件不能相互挨得太近，输入和输出组件应尽量远离。

3.某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路。带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。

4.重量超过15g的元器件、应当用支架加以固定，然后焊接。那些又大又重、发热量多的元器件，不宜装在印制板上，而应装在整机的机箱底板上，且应考虑散热问题。热敏组件应远离发热组件。

5.对于电位器、可调电感线圈、可变电容器、微动开关等可调组件的布局应考虑整机的结构要求。若是机内调节，应放在印制板上方便于调节的地方;若是机外调节，其位置要与调节旋钮在机箱面板上的位置相适应。

6.应留出印制扳定位孔及固定支架所占用的位置，根据电路的功能单元，对电路的全部元器件进行布局时，要遵循以下注意事项：

6.1按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。

6.2以每个功能电路的核心组件为中心，围绕它来进行布局。元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在电路板上。尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。

结语：  本文针对航天电子产品的特点，对其采购的原材料选择进行合理化建议，在导线布局合理化及注意事项进行了分析，从而能够保证航天电子产品的质量，因为质量是产品的基本属性，也是企业生存、盈利、发展的基石。只有重视产品质量的控制与管理，才能有效提升产品在市场上的竞争力。

参考文献：

[1]徐梁 数字通信电缆屏蔽技术的应用及其原理[J].航天制造技术2014（09）

[2] 王泽锡，杨帅举  电子设备整机三维布线工艺研究[J].航天科学技术，2015（07