GB/T 46174-2025 空间环境 宇航用电子元器件空间环境效应模拟试验通用要求

　　ICS 49. 020 CCS V 25

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 46174—2025

　　空间环境 宇航用电子元器件空间环境

　　效应模拟试验通用要求

　　Spaceenvironment—Generalrequirementsforspaceenvironmentaleffect

　　simulation testsofaerospaceelectroniccomponents

　　2025-10-05发布 2025-10-05实施

　　国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 46174—2025

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 缩略语 2

　　5 宇航用元器件空间环境效应 3

　　6 空间环境效应地面模拟试验通则 6

　　7 空间环境效应地面模拟试验流程 6

　　7. 1 空间环境效应地面模拟试验基本流程 6

　　7. 2 空间环境及效应分析 6

　　7. 3 试验方案制定 6

　　7. 4 试验实施 7

　　7. 5 试验数据分析处理 7

　　8 空间环境效应地面模拟试验要求 7

　　8. 1 电离总剂量效应地面模拟试验 7

　　8. 2 单粒子效应地面模拟试验 8

　　8. 3 位移损伤效应地面模拟试验 8

　　8. 4 静电敏感性地面模拟试验 9

　　8. 5 真空出气地面模拟试验 9

　　8. 6 真空冷焊模拟试验 10

　　8. 7 低气压放电地面模拟试验 10

　　8. 8 真空微放电地面模拟试验 11

　　8. 9 极端温度下的电性能表征 11

　　8. 10 温度循环和热冲击模拟试验 11

　　8. 11 原子氧侵蚀效应模拟试验 12

　　8. 12 磁试验 13

　　8. 13 紫外辐射效应模拟试验 13

　　8. 14 空间碎片等物理撞击模拟试验 13

　　8. 15 月尘等污染效应模拟试验 14

　　8. 16 空间多因素环境协同效应地面模拟试验 14

　　附录 A (资料性) 主要空间环境 15

　　A. 1 空间辐射环境 15

　　A. 2 空间等离子体 16

　　Ⅰ

　　GB/T 46174—2025

　　A. 3 真空 16

　　A. 4 大气成分 17

　　A. 5 温度 17

　　A. 6 空间磁场 17

　　附录 B (资料性) 器件辐射敏感性分类 18

　　附录 C (资料性) 典型静电敏感器件的静电敏感度 22

　　C. 1 静电敏感度分类 22

　　C. 2 典型静电敏感器件的静电敏感度 22

　　附录 D (规范性) 单粒子效应试验方法 23

　　D. 1 试验目的 23

　　D. 2 辐照源 23

　　D. 3 重离子或质子单粒子效应试验步骤 23

　　D. 4 脉冲激光单粒子效应试验方法 24

　　附录 E (资料性) 真空冷焊试验方法 25

　　E. 1 试验目的 25

　　E. 2 试验装置 25

　　E. 3 试验步骤 25

　　附录 F (资料性) 真空微放电试验方法 26

　　F. 1 试验目的 26

　　F. 2 试验装置 26

　　F. 3 试验步骤 26

　　附录 G (资料性) 极端温度条件下电性能表征试验方法 27

　　G. 1 试验目的 27

　　G. 2 试验装置 27

　　G. 3 试验步骤 27

　　附录 H (资料性) 月尘等污染试验方法 28

　　H. 1 试验目的 28

　　H. 2 试验装置 28

　　H. 3 试验步骤 28

　　参考文献 29

　　Ⅱ

　　GB/T 46174—2025

　　前 言

　　本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。

　　本文件由中国科学院提出 。

　　本文件由全国宇航技术及其应用标准化技术委员会(SAC/TC425)归 口 。

　　本文件起草单位 : 中国空间技术研究院 、北京卫星环境工程研究所 、北京空间飞行器总体设计部 、深圳星地孪生科技有限公司 、山东航天电子技术研究所 、上海航天技术基础研究所 、中国科学院国家空间科学中心 、中国电子科技集团公司第二十四研究所 、中国航天科技集团商业卫星有限公司 、哈尔滨工业大学 、江苏奥雷光电有限公司 。

　　本文件主要 起 草 人 : 于 庆 奎 、沈 自 才 、孙 毅 、汪 悦 、吴 冰 、吕 贺 、余 航 、姚 帅 、王 天 琦 、倪 卫 星 、王 阳 、汪波 、李昌宏 、王乾元 、刘剑利 、刘超铭 、王世金 、张光 。

　　Ⅲ

　　GB/T 46174—2025

　　空间环境 宇航用电子元器件空间环境

　　效应模拟试验通用要求

　　1 范围

　　本文件确立了宇航用电子元器件(以下简称 “元器件 ”)空间环境效应 、空间环境效应地面模拟试验的原则和试验流程 ,规定了其试验要求 。

　　本文件适用于宇航用电气 、电子 、电磁 、机电和光电等元器件的空间环境效应地面模拟试验 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。

　　GB/T 4937. 2 半导体器件 机械和气候试验方法 第 2部分 :低气压

　　GB/T 4937. 11 半导体器件 机械和气候试验方法 第 11部分 :快速温度变化 双液槽法GB/T 4937. 18—2018 半导体器件 机械和气候试验方法 第 18部分 : 电离辐照(总剂量) GB/T 32452 航天器空间环境术语

　　GB/T 34517 航天器用非金属材料真空出气评价方法

　　GB/T 39343 宇航用处理器器件单粒子试验设计与程序

　　GB/T 41543—2022 空间环境 航天材料空间环境效应模拟试验通用规范

　　GB/T 42969—2023 元器件位移损伤试验方法

　　GB/T 43967 空间环境 宇航用半导体器件单粒子效应脉冲激光试验方法

　　GB/T 44181 空间环境 宇航用半导体器件在轨单粒子翻转率预计方法

　　ISO 21494 航天系统 磁测试(Space systems—Magnetic testing)

　　IEC 60749. 25 半 导 体 器 件 机 械 和 气 候 试 验 方 法 第 25 部 分 : 温 度 循 环 (Semiconductor devices—Mechanicaland climatic testmethod—Part25:Temperature cycling)

　　JEDEC JESD22-A114E 静电放电(ESD) 敏感度测试 人体模型(HBM)[Electrostatic discharge (ESD) sensitivity testing— Human body model (HBM)]

　　3 术语和定义

　　GB/T 32452界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　电子元器件 electroniccomponent

　　在电子线路或电子设备中执行电气 、电子 、电磁 、机电和光电功能的基本单元 。该基本单元可由多个零件组成 ,通常不破坏是不能将其分解的 。

　　[来源 :GB/T 32054—2015,3. 7]

　　1

　　GB/T 46174—2025

　　3.2

　　电离总剂量效应 totalionizingdoseeffect

　　电离辐射产生的累积电荷引起元器件性能参数的变化 。常简称为总剂量效应 。

　　[来源 :GB/T 4937. 18—2018,2. 1] 3.3

　　低剂量率增强效应 enhanced low-dose-ratesensitivity

　　一些工艺的电子器件在较低剂量率条件下的电离总剂量辐照损伤比在较高剂量率条件下辐照损伤严重的一种辐射效应现象 。

　　3.4

　　单粒子效应 singleeventeffect

　　单个粒子入射电子器件 ,通过直接电离或核反应产物电离导致器件功能/性能变化的现象 。 3.5

　　位移损伤 displacementdamage

　　高能粒子作用于器件 ,引起原子发生位移 ,导致器件电参数的变化或者失效 ,又称非电离损伤 。

　　[来源 :GB/T 42969—2023,3. 1] 3.6

　　静电放电 electro-staticdischarge

　　具有不同静电电位的物体互相靠近或者直接接触引起的电荷转移 。

　　[来源 :GB/T 17626. 2—2018,3. 10] 3.7

　　真空冷焊 vacuum cold welding

　　在真空度高于 1×10-9Pa~ 1×10-7Pa环境下 , 相互接触的材料由于接触面上的材料分子相互扩散而粘合在一起而无法分离的现象 。

　　3. 8

　　低气压放电 low pressuredischarge

　　存在电位差的两个电极 ,在约 1 Pa~ 1 kPa范围内的低气压环境下可能引起的气体电离现象 。 3.9

　　微放电 multipacting

　　真空中 , 当电子通过两个相隔一定距离的放电表面之间的时间是加在两个表面上的交流电压半周期的奇数倍时 ,产生二次电子倍增效应所导致的真空放电现象 。

　　3. 10

　　磁效应 magneticeffect

　　物质的磁性与其力学 、声学 、热学 、光学和电学等性能之间的相互作用和影响 。

　　3. 11

　　协同效应 synergisticeffect

　　空间环境对元器件同时作用或者顺序作用 ,从而引起的与单一环境因素引起的效应不同的效应 。 [来源 :GB/T 41543—2022,3. 12,有修改]

　　4 缩略语

　　下列缩略语适用于本文件 。

　　AO:原子氧(Atomic Oxygen)

　　APS:有源像素传感器(Active PixelSensor)

　　2

　　GB/T 46174—2025

　　BiCMOS:双极-CMOS集成工艺器件 (bipolar CMOS)

　　CCD: 电荷耦合器件(Charge-Coupled Device)

　　CMOS:互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)

　　CVCM :收集到的可凝挥发物(Collected Volatile Condensable Material)

　　DD:位移损伤(DisplacementDamage)

　　ECL:发射极耦合逻辑(Emitter Coupled Logic)

　　ELDRS:低剂量率增强效应(Enhanced Low-Dose-Rate Sensitivity)

　　ESD:静电放电(Electro-Static Discharge)

　　GCR:银河宇宙线(Galactic Cosmic Ray)

　　GEO:地球静止轨道(Geostationary Orbit)

　　GSO:地球同步轨道(Geosynchronous Orbit)

　　HEO:高椭圆轨道(Highly Elliptical Orbit)

　　LEO:低地球轨道(Low Earth Orbit)

　　LET:线性能量传输(Linear Energy Transfer)

　　MEO: 中地球轨道(Medium Earth Orbit)

　　MOS:金属氧化物半导体(Metal-Oxide-Semiconductor)

　　MOSFET:金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor)

　　PEO:极地地球轨道(Polar Earth Orbit)

　　PIN:P 型半导体-杂质-N型半导体(Positive Intrinsic-Negative)

　　RB:辐射带 (Radiation Belt)

　　SCR:可控硅 (Silicon Controlled Rectifier)

　　SEB:单粒子烧毁 (Single EventBurn-out)

　　SEE:单粒子效应 (Single EventEffect)

　　SEFI:单粒子功能中断(Single EventFunctionalInterrupt)

　　SEGR:单粒子栅击穿(Single EventGate Rupture)

　　SEL:单粒子锁定 (Single EventLatch-up)

　　SEP:太阳能量质子 (Single Energetic Particles)

　　SET:单粒子瞬态脉冲 (Single EventTransient)

　　SEU :单粒子翻转 (Single EventUpset)

　　SSO:太阳同步轨道 (Sun-Synchronous Orbit)

　　TID: 电离总剂量 (TotalIonizing Dose)

　　TML:总质量损失 (TotalMass Loss)

　　TTL: 晶体管-晶体管逻辑 (Transistor-Transistor Logic)

　　UV:紫外 (Ultraviolet)

　　WVR:水汽回吸量 (Water Vapor Regained)

　　5 宇航用元器件空间环境效应

　　宇航用元器件面临的空间环境因素包括带电粒子 、等离子体 、真空 、温度 、大气 、磁场 、太阳电磁辐射 、空间碎片 、微流星体和星际尘埃等 ,与空间区域有关 ,见表 1。 主要空间环境见附录 A。 空间环境因素引起的元器件空间环境效应见表 2。宇航用元器件需要进行空间环境效应地面模拟试验 ,见表 3, 为选用元器件和进行航天器可靠性设计提供依据 。

　　3

　　GB/T 46174—2025

　　表 1 宇航用元器件在不同空间区域面临的空间环境因素

　　空间环境因素

　　空间区域

　　地球

　　行星际

　　月球

　　火星

　　木星

　　土星

　　水星

　　金星

　　LEO/PEO/SSO/HEO

　　MEO

　　GEO/GSO

　　带电粒子

　　RB

　　√

　　√

　　√

　　—

　　—

　　—

　　√

　　√

　　—

　　—

　　SEP

　　√

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　　√

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　　√

　　√

　　√

　　√

　　GCR

　　√

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　　√

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　　√

　　等离子体

　　√

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　　√

　　√

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　　—

　　—

　　真空

　　√

　　√

　　√

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　　√

　　√

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　　√

　　√

　　√ a

　　温度

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　大气

　　√

　　—

　　—

　　—

　　—

　　√

　　√

　　√

　　—

　　√

　　磁场

　　√

　　√

　　√

　　—

　　—

　　—

　　√

　　—

　　—

　　—

　　太阳电磁辐射

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　空间碎片

　　√

　　—

　　√

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　—

　　微流星体

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　√

　　星际尘埃

　　—

　　—

　　—

　　—

　　√

　　√

　　—

　　—

　　—

　　—

　　注 : √ 表示存在 ,— 表示不存在 。

　　a 金星存在高压大气层 。

　　表 2 宇航用元器件空间环境效应

　　元器件空间环境效应

　　空间环境因素

　　辐射效应

　　SEE

　　RB质子 、SEP、GCR

　　TID

　　RB质子和电子 、SEP

　　DD

　　RB质子和电子 、SEP

　　静电放电效应

　　表面充放电效应a

　　等离子体

　　内带电效应/深层充放电效应a

　　RBb

　　真空出气效应

　　真空 、温度

　　真空冷焊效应

　　真空 、温度

　　低气压放电效应

　　真空 、温度

　　微放电效应

　　真空 、温度

　　热效应

　　极端温度下的性能

　　温度

　　温度循环

　　温度

　　热冲击

　　温度

　　AO剥蚀效应 c

　　地球 LEO 大气 AO

　　磁场效应

　　磁场

　　UV辐射效应 c

　　太阳电磁辐射

　　4

　　GB/T 46174—2025

　　表 2 宇航用元器件空间环境效应 (续)

　　元器件空间环境效应

　　空间环境因素

　　空间碎片等撞击效应 c

　　空间碎片 、微流星体 、月尘 、火星尘与尘暴

　　星际尘埃污染 c

　　月尘 、火星尘与尘暴

　　协同效应

　　两种或两种以上的不同空间环境因素

　　a 是通过静电放电效应对元器件产生影响 。

　　b 高能电子 。

　　c 只有元器件直接裸露在航天器外部时 ,才需要考虑 。

　　表 3 需要空间环境效应地面模拟试验的元器件

　　空间环境效应

　　需要空间环境效应模拟试验的元器件

　　辐射效应

　　SEE

　　见附录 B

　　TID

　　见附录 B

　　DD

　　见附录 B

　　静电放电效应

　　所有半导体器件 ,典型静电敏感器件的静电

　　敏感度见附录 C

　　真空出气效应

　　含有非金属材料的元器件a

　　真空冷焊效应

　　有真空插拔需求的电连接器和有真空动作需求

　　的机械继电器 、开关(若固有漏率不能满足长期使用)

　　低气压放电效应

　　微波器件 、高压器件(一般大于 100 V)

　　微放电效应

　　微波器件

　　热效应

　　极端温度下的性能

　　所有元器件

　　温度循环

　　所有元器件

　　热冲击

　　所有元器件

　　AO剥蚀效应

　　AO剥蚀效应敏感的元器件bc

　　空间环境效应

　　需要空间环境效应模拟试验的元器件

　　磁场效应

　　磁敏感器件

　　UV辐射效应

　　对紫外辐照敏感的元器件或由其构成的组件bd

　　空间碎片等撞击效应

　　机械损伤敏感的元器件b

　　星际尘埃污染

　　对污染敏感的元器件be

　　协同效应

　　所有元器件

　　a 仅需对元器件的非金属材料进行试验 。

　　b 只有当元器件直接裸露在航天器外部时 ,才需要 。

　　c 仅需对元器件表面 AO剥蚀效应敏感材料 。

　　d 仅需对元器件表面 UV敏感材料 ,如太阳电池的玻璃盖片 、裸露在外的相机光学镜头 。 e 如光电器件 。

　　5

　　GB/T 46174—2025

　　6 空间环境效应地面模拟试验通则

　　元器件的空间环境效应地面模拟试验通则如下 :

　　a) 应对空间环境效应敏感的元器件进行空间环境效应地面模拟试验 ;

　　b) 应以元器件的效应等效为基本原则开展空间环境效应地面模拟试验 ;

　　c) 应根据元器件类型和应用情况 ,包括航天器轨道及其应用场合 ,分析确定模拟试验需求 ;

　　d) 宜选择加速试验方法 , 以提高试验效率 ;

　　e) 除确定存在协同效应 ,宜对不同的空间环境效应分别进行模拟试验 。

　　7 空间环境效应地面模拟试验流程

　　7. 1 空间环境效应地面模拟试验基本流程

　　空间环境效应地面模拟试验基本流程见图 1。

　　图 1 元器件空间环境效应模拟试验基本流程

　　7.2 空间环境及效应分析

　　应根据航天器轨道 ,结合元器件信息(包括元器件类型和生产工艺) , 以及元器件应用信息(如元器件在航天器中的位置和系统对元器件的特殊要求) ,分析元器件面临的空间环境和效应 ,确定地面模拟试验需求 。

　　7.3 试验方案制定

　　应根据空间环境及效应分析结果 ,或送试方(客户)的试验任务要求 ,制定试验方案 。

　　试验方案至少应包括以下内容 :

　　a) 试验目的 ;

　　b) 元器件信息 ,包括类别 、名称 、型号 、制造商 、制造工艺 、封装形式 、批次和试样数量 ;

　　c) 模拟试验装置的名称 ;

　　d) 模拟试验条件 ;

　　e) 试验步骤 ;

　　6

　　GB/T 46174—2025

　　f) 电测试项目和测试条件及判据 ;

　　g) 电测试方式(原位测试或移位测试)和电测试设备名称 ;

　　h) 试验数据分析处理要求 ;

　　i) 试验测量不确定度分析方法 ;

　　j) 试验故障及应急预案 。

　　7.4 试验实施

　　试验实施的要求如下 :

　　a) 应根据试验方案开展模拟试验 ;

　　b) 在 试 验 实 施 过 程 中 , 宜 实 时 记 录 试 验 参 数 , 包 括 设 备 参 数 和 元 器 件 测 试 参 数 (或 材 料 测试参数) ;

　　c) 应记录试验实施过程中可能出现的异常以及处理方式和处理结果 。

　　7.5 试验数据分析处理

　　应根据试验方案进行试验数据的分析和处理 ,并根据空间环境效应地面模拟试验结果 ,编写试验报告 ,应至少包括以下内容 :

　　a) 试验报告编号 ;

　　b) 试验单位 ;

　　c) 试验名称 、试验目的 、试验地点 、试验日期 ;

　　d) 被试元器件描述 :元器件的类别和名称 、质量等级 、批次 、数量 、封装形式 、生产单位 、器件编号 ;

　　e) 试验设备描述 :试验设备的种类 、所属单位 、试验环境 、参数测量系统 ;

　　f) 试验条件 :包括环境条件和器件施加应力条件 ;

　　g) 试验中测量的元器件参数及规定值 、测量系统和方法及各个试验步骤中的测量结果 ;

　　h) 试验中出现的异常现象及分析 ;

　　i) 数据处理及分析 ;

　　j) 试验测量结果不确定度分析

　　k) 试验结论 ;

　　l) 试验报告签署 。

　　8 空间环境效应地面模拟试验要求

　　8. 1 电离总剂量效应地面模拟试验

　　8. 1. 1 试验对象

　　电离总剂量效应敏感的元器件 ,见附录 B。某些双极器件需考虑低剂量率增强效应 。

　　8. 1.2 试验原理

　　基于不同辐射源在元器件敏感层中沉积相同的总剂量引起的效应相同 , 通过采用60 Coγ射线或带电粒子(电子 、质子等)等模拟源在元器件敏感层中沉积的总剂量与在真实空间辐射环境中的相同 ,且通过施加规定的辐照偏置 、辐照环境温度以及退火处理等试验条件 ,实现与在轨实际辐射环境下相同的器件性能退化 。

　　8. 1.3 试验方法

　　按 GB/T 4937. 18—2018进行试验 。

　　7

　　GB/T 46174—2025

　　8. 1.4 试验数据分析处理

　　试验数据分析处理要求如下 :

　　a) 分析试验数据 ,给出元器件电离总剂量效应敏感参数 ;

　　b) 所有被试元器件通过试验方案规定的总剂量辐照试验 ,包括室温退火试验和高温加速退火试验(需要时) ,可判定元器件抗电离总剂量能力达到试验方案规定的电离总剂量 ,否则 ,判定其抗电离总剂量能力低于试验方案规定的电离总剂量 。

　　8.2 单粒子效应地面模拟试验

　　8.2. 1 试验对象

　　单粒子效应敏感的器件 ,见附录 B。

　　8.2.2 试验原理

　　8.2.2. 1 离子直接电离引起的单粒子效应

　　基于具有相同 LET 的不同离子引起的单粒子效应相同 ,在试验室 ,通过采用单一或者多种离子 ,等效模拟空间离子引起的单粒子事件 ,得到器件单粒子事件截面与入射离子 LET 的关系 ,再结合空间离子 LET谱 ,计算器件在空间环境离子直接电离引起的单粒子事件率 。

　　8.2.2.2 空间质子核反应产物引起单粒子效应

　　质子核反应引起的单粒子效应与质子能量直接相关 。在试验室 ,采用数个不同能量的质子进行辐照试验 ,得到器件单粒子事件截面与入射质子能量的关系 ,再结合空间质子能谱 ,计算质子引起的单粒子事件率 。

　　8.2.3 试验方法

　　试验方法如下 :

　　a) 按附录 D进行试验 ;

　　b) 处理器类器件按 GB/T 39343进行试验 。

　　8.2.4 试验数据分析处理

　　试验数据分析处理要求如下 :

　　a) 应给出器件单粒子效应敏感类型 ;

　　b) 应根据地面试验数据计算单粒子事件截面和入射离子 LET 或者质子能量的关系 , 给出单粒子效应 LET 阈值或质子能量阈值和饱和截面 ,结合空间辐射离子 LET谱或者质子能谱 ,按GB/T 44181,计算被试器件在轨单粒子事件率 。

　　8.3 位移损伤效应地面模拟试验

　　8.3. 1 试验对象

　　位移损伤效应敏感的元器件 ,见附录 B。

　　8.3.2 试验原理

　　利用质子或中子作为辐照模拟源 ,使其在元器件敏感层中沉积的位移损伤剂量与在空间辐射环境

　　8

　　GB/T 46174—2025

　　中沉积的位移损伤剂量相等 ,等效评估元器件在实际辐照环境中的性能变化 。

　　对于太阳电池 ,其性能退化也可用电子辐照注量表征 。在试验室 ,利用电子作为辐照源 ,辐照到规定注量 ,等效评估太阳电池在实际空间辐射环境中的性能变化 。

　　8.3.3 试验方法

　　按 GB/T 42969—2023进行试验 。

　　8.3.4 试验数据分析处理

　　试验数据分析处理要求如下 :

　　a) 应分析试验数据 ,给出元器件位移损伤敏感参数 ;

　　b) 所有被试元器件通过试验方案规定的位移剂量辐照试验 ,可判定元器件抗位移损伤能力达到试验方案规定值 ,否则 ,判定其抗位移损伤能力低于试验方案规定值 。

　　8.4 静电敏感性地面模拟试验

　　8.4. 1 试验对象

　　除非另有规定 ,半导体器件均视为静电敏感器件 ,其中 , 大规模集成电路特别是 MOS器件对静电更加敏感 。器件的静电敏感度分类及部分静电敏感器件静电敏感度见附录 C。

　　8.4.2 试验原理

　　静电敏感性主要是指元器件在轨服役期间受静电放电效应(主要为充放电效应 、内带电效应或深层充放电效应引起)影响的敏感程度 。

　　通过使用静电放电发生器产生特定的电压和电流脉冲 ,模拟静电放电过程 ,评估元器件静电放电敏感度 。 主要包括以下三个方面 。

　　a) 静电放电模拟 :使用静电放电发生器产生特定的电压和电流脉冲 ,模拟静电产生过程 。

　　b) 电荷注入 :通过测试夹具将静电电荷注入到元器件管脚上 ,模拟静电放电过程 。

　　c) 测试参数控制 :通过设置放电能量 、时间和其他相关参数 , 以符合测试标准的要求 。

　　8.4.3 试验方法

　　空间环境因素引起的元器件静电放电过程与人体静电放电模型类似 ,按 JEDEC JESD22-A 114E进行试验 。

　　8.4.4 试验数据分析处理

　　所有被试元器件均达到的静电敏感等级为该产品的静电敏感等级 。

　　8.5 真空出气地面模拟试验

　　8.5. 1 试验对象

　　主要为含有非金属材料的元器件 。

　　8.5.2 试验原理

　　材料在真空条件下发生物理性解吸或者化学性分子挥发 。采用地面模拟装置将盛放试样的试样舟置于真空室中 ,对试样舟进行加热并保持恒温 ,采用恒温收集板收集挥发物 ,通过试验称量试验前后试样 、试样舟以及收集板的质量 ,经计算得到试样的 TML、CVCM、WVR等真空出气性能参数 。

　　9

　　GB/T 46174—2025

　　8.5.3 试验方法

　　按 GB/T 34517进行试验 。

　　8.5.4 试验数据分析处理

　　根据测试数据 ,计算获得 TML、CVCM、WVR等真空出气性能参数值 。

　　8.6 真空冷焊模拟试验

　　8.6. 1 试验对象

　　主要为有真空插拔需求的电连接器和有真空动作需求的机械继电器 、开关 。

　　注 : 若固有漏率不能满足长期使用 ,需要进行真空冷焊模拟试验 。

　　8.6.2 试验原理

　　在压强小于 10- 7 Pa的超高真空环境中 ,金属表面吸附层解吸 ,相互接触的金属表面由于粘着力增加或者原子间相互渗透 ,金属会粘接在一起 ,发生真空冷焊 。将被试试样放置在压强小于 10- 7 Pa的超高真空环境中 ,验证在超高真空环境 、清洁的表面 、一定的压强和温度等条件作用下 ,机电元件内部或外部相接触的金属表面原子之间发生扩散后 ,是否会产生不期望的牢固结合 。

　　8.6.3 试验方法

　　试验方法见附录 E。

　　8.6.4 试验数据分析处理

　　在试验方案规定的真空环境下 ,检查元器件所观察界面是否出现粘接或者分离力增大现象 ,给出元器件是否通过真空冷焊模拟试验的结论 。

　　8.7 低气压放电地面模拟试验

　　8.7. 1 试验对象

　　主要为微波器件 、高压器件(一般大于 100V) 。

　　8.7.2 试验原理

　　在低气压下 ,特别是伴 随 高 温 条 件 时 , 空 气 介 电 强 度 显 著 降 低 , 电 晕 起 始 电 压 和 击 穿 电 压 显 著 降低 ,会发生低气压放电 。利用真空试验设备 ,通过常压抽气或真空充气 ,模拟航天器发射或再入过程的低气压环境 ,在约 1 Pa~ 1 kPa范 围 内 , 元 器 件 在 可 能 的 最 高 工 作 电 压 或 高 电 场 条 件 下 是 否 发 生 放电 ,造成损伤 、性能降低或失效 。

　　8.7.3 试验方法

　　按 GB/T 4937. 2进行试验 。

　　8.7.4 试验数据分析处理

　　试验数据分析处理要求如下 :

　　10

　　GB/T 46174—2025

　　a) 在低气压放电敏感气压段 ,密切监视是否发生低气压放电 ,一般应进行录像或拍照记录 ;

　　b) 试验前后进行测试结果比对 ,试验中进行连续监测 ,试验后进行外观检查和详细测试 ;

　　c) 如果发现放电形貌并发生性能异常 、性能降低或损伤 ,可认为发生低气压放电 。

　　8. 8 真空微放电地面模拟试验

　　8. 8. 1 试验对象

　　主要为微波器件 。

　　8. 8.2 试验原理

　　真空中 , 当电子通过两个相邻一定距离的放电表明之间的时间是加在两个表面上的交流电压半周期的奇数倍时 ,产生二次倍增效应 ,导致真空放电 。利用热真空试验设备 ,通过抽气创建真空环境(一般气压不高于 6. 65× 10- 3 Pa) ,通过微放电调制设备 、射频信号源的适当设置产生交变电压 ,形成周期性电子加速条件 ,必要时采用自由电子源(如采用钨丝冷发射获取自由电子 ,或通过铯 、锶等放射源产生自由电子)加入自由电子 ,诱发微放电 。

　　8. 8.3 试验方法

　　试验方法见附录 F。

　　8. 8.4 试验数据分析处理

　　在真空环境下 ,需连续密切监视是否发生微放电现象 ,并进行记录 ,获取真空微放电阈值 。

　　8.9 极端温度下的电性能表征

　　8.9. 1 试验对象所有元器件 。

　　8.9.2 试验原理

　　在极端温度下 ,元器件载流子产生和俘获速率发生变化 ,会导致电性能出现较大变化 ,如一般情况下 ,低温下晶体管阈值电压会升高 ,高温下晶体管漏电流会增加 。在试验室 ,采用高 、低温装置模拟空间极端温度环境 ,将元器件放置其中 ,测量极端温度条件下电性能 。

　　8.9.3 试验方法

　　试验方法见附录 G。

　　8.9.4 试验数据分析处理

　　给出极端高 、低温下元器件电性能测试结果 。

　　8. 10 温度循环和热冲击模拟试验

　　8. 10. 1 试验对象所有元器件 。

　　11

　　GB/T 46174—2025

　　8. 10.2 试验原理

　　8. 10.2. 1 元器件温度循环试验原理

　　通过模拟元器件在实际使用中可能遇到的高低温交替环境 ,评估其在温度变化下的可靠性和耐久性 。将试样暴露于预设的高低温交替环境中 ,通过设定的试验应力曲线 ,使元器件在短期内反复承受极端高 、低温变化应力 , 以及极端温度交替突变影响 ,从而暴露出因材料热胀冷缩性能不匹配 、内引线和管芯涂料温度系数不匹配 、芯片裂纹 、接触不良和制造工艺等原因造成的失效 。

　　8. 10.2.2 元器件热冲击试验原理

　　通过模拟元器件在极端温度变化环境下的工作情况 ,评估其在温度剧烈变化时的抵抗能力和适应能力 。快速地在高温和低温之间切换被测试样的环境温度 ,观察并记录试样的物理性能 、电气性能或其他特定指标的变化情况 。其基本原理在于 ,温度的剧烈变化会引起热变形和应力变化 ,超过极限应力时可能会出现裂纹或断裂 ,从而评估元器件的抗热冲击能力 。

　　8. 10.3 试验方法

　　按下列标准进行试验 :

　　a) GB/T 4937. 11;

　　b) IEC 60749. 25。

　　8. 10.4 试验数据分析处理

　　在试验方案规定条件下 ,检查被试元器件外观或电性能漂移是否满足要求 ,获得元器件是否通过温度效应模拟试验的结论 。

　　8. 11 原子氧侵蚀效应模拟试验

　　8. 11. 1 试验对象

　　使用位置处于舱外 、在服役期间经历 AO 环境的元器件 。通常是针对其组成结构中与 AO 直接接触的对 AO 敏感的材料开展 AO侵蚀试验 。

　　8. 11.2 试验原理

　　借助微波解离 AO 模拟试验装置或激光解离 AO 模拟试验装置获得 AO 使其作用于试样表面 ,通过调节 AO通量和 总 注 量 等 参 数 完 成 试 验 后 , 采 用 试 样 表 面 观 察 、质 量 变 化 、性 能 测 试 等 手 段 获 得AO侵蚀后的性能参数 。

　　8. 11.3 试验方法

　　按 GB/T 41543—2022进行试验 。

　　8. 11.4 试验数据分析处理

　　试验数据分析处理要求如下 :

　　a) 应在被试元器件或者材料完成 AO试验后再开展性能测试 ;

　　b) 应获得被试材料的 AO剥蚀率 ;

　　12

　　GB/T 46174—2025

　　c) 应获得被试材料的厚度损失数值 。

　　8. 12 磁试验

　　8. 12. 1 试验对象

　　主要为磁敏感器件如霍尔传感器 、霍尔开关等器件 。

　　8. 12.2 试验原理

　　磁敏感器件工作原理是将磁场信号转换为电信号 。如果磁敏感器件工作在强磁场环境 ,强磁场会被磁敏感器件当作有用信号进行处理 ,导致输出错误信息 。通过对试样施加特定的磁场 ,模拟磁环境对元器件的影响 。

　　8. 12.3 试验方法

　　按 ISO 21494进行试验 。

　　8. 12.4 试验数据分析处理

　　试验过程中以及试验后对磁敏感元器件进行测试 ,如未出现任何故障 、性能降低或偏离规定的指标值 ,则认为器件抗磁场干扰能力达到相应的指标 ,否则 ,认为器件抗磁场干扰能力低于相应的指标 。

　　8. 13 紫外辐射效应模拟试验

　　8. 13. 1 试验对象

　　主要为裸露在卫星外部且对紫外辐照敏感的元器件或由其构成的组件 , 如太阳电池 、相机的玻璃盖片 。

　　8. 13.2 试验原理

　　利用特定紫外模拟光源模拟空间紫外辐射 , 当作用在试样上的紫外曝辐量与空间紫外曝辐量相等时 ,认为其对试样的损伤相等 。

　　8. 13.3 试验方法

　　按 GB/T 41543—2022进行试验 。

　　8. 13.4 试验数据分析处理

　　分析测试结果 ,给出试样紫外辐照性能变化规律 。

　　8. 14 空间碎片等物理撞击模拟试验

　　8. 14. 1 试验对象

　　裸露在航天器外表面的元器件需要考虑空间碎片 、微流星体 、月尘 、火星尘与尘暴等撞击带来的物理撞击损伤 。

　　8. 14.2 试验原理

　　通过地面模拟设备产生高速微粒 ,模拟空间碎片 、微流星体 、月尘 、火星尘与尘暴等的物理撞击对元

　　13

　　GB/T 46174—2025

　　器件带来的机械损伤等 。

　　8. 14.3 试验方法

　　按 GB/T 41543—2022进行试验 。

　　8. 14.4 试验数据分析处理

　　给出试样损伤特征与撞击粒子特性(速度 、大小 、位置 、角度等)的关系 。

　　8. 15 月尘等污染效应模拟试验

　　8. 15. 1 试验对象

　　主要为裸露在航天器外表面的光电器件 。

　　8. 15.2 试验原理

　　基于模拟月尘 、火星尘与尘暴特性和环境 ,通过污染和沉积过程评估元器件因月尘 、火星尘与尘暴等的污染(或遮挡)带来的性能退化 。

　　8. 15.3 试验方法

　　试验方法见附录 H。

　　8. 15.4 试验数据分析处理

　　给出试样因月尘污染(或遮挡)导致性能退化与月尘环境特性(月尘等大小 、厚度 、环境温度等) 的关系 。

　　8. 16 空间多因素环境协同效应地面模拟试验

　　空间多因素环境协同效应地面模拟试验要求如下 :

　　a) 宜充分考虑空间多因素环境协同效应对元器件的影响 , 当无法确定协同效应的影响时 ,应进行多应力试验 ,评估协同效应的影响 ;

　　b) 宜考虑温度对电离总剂量效应 、单粒子效应和位移损伤效应的影响 ;

　　c) 宜考虑电离总剂量 、位移损伤对单粒子效应的影响 ;

　　d) 宜考虑真空 、紫外和带电粒子对材料出气的协同作用 。

　　14

　　GB/T 46174—2025

　　附 录 A (资料性)

　　主要空间环境

　　A. 1 空间辐射环境

　　A. 1. 1 典型航天器轨道电离总剂量

　　典型航天器轨道电离总剂量深度曲线见图 A. 1。

　　图 A. 1 典型轨道电离总剂量深度曲线(5年寿命)

　　A. 1.2 典型航天器轨道宇宙线 LET谱

　　以 1989年 10月特大太阳耀斑事件为例 ,考虑地磁截止(探月轨道不考虑) ,则经过 2 mm 等效 Al

　　轨道宇宙线 LET谱见图 A. 2。

　　屏蔽后 ,银河宇宙线(GCR)本底加上太阳宇宙线(SCR)后 ,原子序数 Z= 1~ 92 的所有粒子成分的典型

　　15

　　GB/T 46174—2025

　　图 A.2 典型轨道宇宙线 LET谱

　　A. 1.3 典型轨道太阳电池位移损伤剂量

　　典型轨道太阳电池位移损伤(5年寿命)剂量见图 A. 3。

　　图 A.3 典型轨道太阳电池的最大输出功率的等效 1 MeV 电子通量

　　A.2 空间等离子体

　　存在于空间/太空区域的等离子体 。近地空间等离子体主要包括极轨等离子体 、磁层等离子体和电离层等离子体等 。

　　A.3 真空

　　在离地面 200 km ~ 500 km 的 近 地 空 间 内 , 空 间 真 空 度 为 7. 5× 10- 5 Pa~ 1× 10- 7 Pa;离 地 面

　　16

　　GB/T 46174—2025

　　800km 时 ,真空度约为 1. 3× 10-8 Pa;离 地 10 000 km 时 , 真 空 度 约 为 10- 10 Pa;在 深 空 , 真 空 度 约 为10- 13 Pa~ 10- 18 Pa。

　　A.4 大气成分

　　空间离地面 150km 以下的气体成分与人工真空成分基本上相同 ;在 200km~ 1000km ,气体主要是 AO 和氮 ;在 700 km~ 1 000 km 高度上还有相当数量氦 ;高度超过 1 500 km 时 ,存在中性 AO。

　　A.5 温度

　　地球轨道航天器内部温度范围一般为 - 10 ℃ ~ +55 ℃ ,航天器舱外温度范围一般为 - 120 ℃ ~ +150 ℃ 。其他地内行星如金星存在极端高温 ,地外行星如天王星 、海王星等存在极端低温 ,水星则存在高低温循环 。

　　在航天器内部 ,大部分元器件处于受控的温度环境中 ,温度变化取决于航天器吸收的外部热量和元器件工作过程中产生的热量 ,通过无源热分布和有源加热元件调节 。在航天器外部 ,如太阳能电池阵 、外部传感器和电子装置中的元器件 ,可能直接与热辐射以及低温空间接触 ,会涉及 - 120 ℃ ~ +150 ℃的极端温度循环环境 。典型轨道温度环境参数见表 A. 1。

　　表 A. 1 典型轨道温度环境

　　航天器轨道

　　轨道飞行器/深空

　　着陆器/探测器

　　火星

　　金星

　　木卫二

　　航天器内部

　　-10 ℃ ~ +55 ℃

　　-40 ℃ ~ +50 ℃

　　—

　　—

　　航天器外部

　　-120 ℃ ~ +150 ℃

　　-125 ℃ ~ +25 ℃

　　+475 ℃

　　-145 ℃

　　A.6 空间磁场

　　空间磁场主要有太阳磁场 、地球磁场和行星磁场 。

　　木星存在强磁场 ,磁场范围从赤道的 4. 2 Gs到极区的 10Gs~ 14Gs。

　　17

　　GB/T 46174—2025

　　附 录 B

　　(资料性)

　　器件辐射敏感性分类

　　集成电路辐射效应类型见表 B. 1,半导体分立器件辐射效应类型见表 B. 2,半导体光电器件辐射效应类型见表 B. 3。

　　表 B. 1 集成电路辐射效应类型

　　大类

　　中类

　　小类

　　细类

　　辐射效应类型

　　集成电路

　　单片集成电路

　　数字集成电路

　　TTL 电路 、ECL 电路

　　TID

　　CMOS 电 路 ( 54AC 系 列 、4000系列等中小规模电路)

　　TID

　　SEE

　　其他数字集成 电 路(中 小 规 模 电路)

　　TID

　　SEE

　　模拟集成电路

　　运算放大器 、宽带放大器 、仪用放大器 、电压调整器 、压控振荡器 、模拟开关 、时基电路 、脉宽调制电路 、调 制/解 调 电 路 、中 频 放大器 、晶体管阵列 、其他模拟集成电路

　　TID、ELDRSa

　　SET

　　微型计算机与存储器

　　存储器

　　TID

　　SEL、SEU、SEFI

　　中央处理器 、微处理器 、微控制器 、数字信号处理器 、其他微型计算机与存储器

　　TID

　　SEL、SEU、SEFI

　　可编程门阵列

　　TID

　　SEU、SEL、SEFI

　　接口集成电路

　　电压比较器

　　TID、ELDRSa

　　SET

　　接 口 电 路 、外 围 接 口 电 路 、电 平转换器 、其他接口集成电路

　　TID

　　SEL

　　数/模 ( D/A) 转 换 器 、模/数(A/D)转换器

　　TID、ELDRSa

　　SET、SEL

　　压/频 ( V/F) 转 换 器 、频/压(F/V)转换器 、线接收器

　　TID、ELDRSa

　　SEL

　　微波单片集成电路

　　放大器

　　TID

　　振荡器

　　TID

　　开关

　　TID

　　移相器

　　TID

　　18

　　GB/T 46174—2025

　　表 B. 1 集成电路辐射效应类型 (续)

　　大类

　　中类

　　小类

　　细类

　　辐射效应类型

　　集成电路

　　单片集成电路

　　微波单片集成电路

　　鉴相器

　　TID

　　其他微波单片集成电路

　　TID

　　专用单片集成电路

　　—

　　TID、ELDRSa

　　SEE

　　霍尔集成电路

　　—

　　TID

　　其他单片集成电路

　　—

　　TID

　　SEE

　　混合集成电路

　　通用混合集成电路

　　DC/DC转换器

　　TID、ELDRSa

　　SET、SEB/SEGR

　　功率放大器

　　TID

　　滤波器

　　TIDb

　　其他通用混合集成电路

　　TID

　　专用混合集成电路

　　—

　　TID

　　其 他 辐 射 效 应 需 具 体分析

　　微波混合集成电路

　　—

　　TID

　　其他混合集成电路

　　—

　　需要 根 据 内 部 元 器 件 辐射效应敏感性分析确定

　　a 针对双极工艺线性器件 、BiCMOS器件 。

　　b 有源滤波器需考虑 。

　　表 B.2 半导体分立器件辐射效应类型

　　大类

　　中类

　　小类

　　细类

　　辐射效应类型

　　半导体分立器件

　　二极管

　　普通二极管

　　检波二极管 、整流二极管 、开 关 二 极 管 、电 压 调 整 二极管 、电流调整二极管 、电 压 基 准 二 极 管 、变 容 二 极管 、瞬态电压抑制二极管 、单结晶体管 、桥式整流器 、其他普通二极管

　　TID

　　肖特基二极管

　　SEB

　　微波二极管

　　微波检波二 极 管 、微 波 混 频 二 极 管 、微 波 变 容 二 极管 、微波开关二极管 、微 波 体 效 应 二 极 管 、微 波 雪 崩二极管 、微波隧道二极管 、微波 PIN 二极管 、微波阶跃恢复二极管 、其他微波二极管

　　TID

　　晶体管

　　双极型晶体管

　　高频小功率 晶 体 管 、小 功 率 开 关 晶 体 管 、高 反 压 小功率晶体管 、低 频 大 功 率 晶 体 管 、高 频 大 功 率 晶 体管 、大功率开关晶体管 、达 林 顿 晶 体 管 、其 他 双 极 型晶体管

　　TID、ELDRS

　　19

　　GB/T 46174—2025

　　表 B.2 半导体分立器件辐射效应类型 (续)

　　大类

　　中类

　　小类

　　细类

　　辐射效应类型

　　半导体分立器件

　　晶体管

　　场效应晶体管

　　结型场效应晶体管

　　TID

　　MOS型场效应晶体管

　　TID

　　SEB/SEGR

　　微波晶体管

　　微波双极型 晶 体 管 、微 波 场 效 应 晶 体 管 、其 他 微 波晶体管

　　TID

　　表 B.3 半导体光电器件辐射效应类型

　　大类

　　中类

　　小类

　　辐射效应类型

　　光电子器件

　　显示器件及组件

　　发光二极管及其组件

　　需要 根 据 内 部 元 器 件 辐 射 效 应敏感性分析确定

　　数码符号显示器件

　　平面显示器件

　　液晶显示器件及组件

　　其他显示器件及组件

　　光发射器件及组件

　　红外发光二极管及组件

　　需要 根 据 内 部 元 器 件 辐 射 效 应敏感性分析确定

　　激光二极管及组件

　　其他光发射器件及组件

　　光处理器件及组件

　　光电耦合器

　　TID

　　DD

　　光开关

　　辐射效应需具体分析

　　光电模块

　　需要 根 据 内 部 元 器 件 辐 射 效 应敏感性分析确定

　　光电组件

　　其他光处理器件及组件

　　光探测及组件

　　光敏二极管

　　TID

　　DD

　　光敏晶体管

　　TID

　　DD

　　光伏探测器

　　辐射效应需具体分析

　　CMOS APS

　　TID

　　DD

　　SEL、SEFI

　　CCD器件及组件

　　TID

　　DD

　　其他光探测及组件

　　辐射效应需具体分析

　　20

　　GB/T 46174—2025

　　表 B.3 半导体光电器件辐射效应类型 (续)

　　大类

　　中类

　　小类

　　辐射效应类型

　　光电子器件

　　激光器

　　半导体激光器

　　TID

　　DD

　　其他光电子器件

　　—

　　需要 根 据 内 部 元 器 件 辐 射 效 应敏感性分析确定

　　21

　　GB/T 46174—2025

　　附 录 C

　　(资料性)

　　典型静电敏感器件的静电敏感度

　　C. 1 静电敏感度分类

　　静电敏感度分类如下 :介于 0 V~ 1 990 V 的元器件为 1 级 ;介于 2 000 V~ 3 999 V 的元器件为2 级 ; 介于 4 000 V~ 15 999V 的为 3 级 ;静电敏感度为 16000 V或 16000 V 以上的元器件是非静电敏感器件 。

　　C.2 典型静电敏感器件的静电敏感度

　　典型静电敏感器件的静电敏感度见表 C. 1。

　　表 C. 1 典型静电敏感器件的静电敏感度

　　序号

　　器件类型

　　静电敏感度/V

　　1

　　VMOS

　　300~ 1 800

　　2

　　HMOS

　　50~ 500

　　3

　　MOSFET

　　100~ 200

　　4

　　GQASFET

　　100~ 300

　　5

　　E/DMOS

　　200~ 1 000

　　6

　　CMOS/NMOS/PMOSa

　　250~ 2 000

　　7

　　JFET

　　140~ 1 000

　　8

　　ECL

　　300~ 2 500

　　9

　　OP-AMP

　　190~ 2 500

　　10

　　微波肖特基二极管

　　300~ 1 000

　　11

　　SCR

　　680~ 1 000

　　12

　　S-TTL

　　300~ 2 500

　　13

　　DTL

　　380~ 3 000

　　14

　　膜式电阻

　　300~ 3 000

　　15

　　石英及压电晶体

　　<10 000

　　a 有保护网络 。

　　22

　　GB/T 46174—2025

　　附 录 D

　　(规范性)

　　单粒子效应试验方法

　　D. 1 试验目的

　　通过试验 ,获得器件单粒子事件截面与入射离子 LET 或者质子能量的关系 , 为评价器件的单粒子效应敏感性提供数据 。

　　D.2 辐照源

　　D.2. 1 重离子或质子辐照源

　　辐照源应能输出重离子或质子 。重离子 LET或者质子能量 、注量率应满足试验要求 。照射到被试器件敏感区表面的束流非均匀性小于 10% 。

　　D.2.2 脉冲激光单粒子试验装置

　　能输出满足要求在脉冲激光 ,可用于器件单粒子效应敏感性定性评估 。

　　D.3 重离子或质子单粒子效应试验步骤

　　D.3. 1 试验流程

　　单粒子效应试验流程见图 D. 1。

　　图 D. 1 单粒子效应试验流程

　　D.3.2 试样准备

　　D.3.2. 1 除非另有规定 ,一批产品的试样的数量宜不少于 3 只 。 每一只试样应测试合格 ,并按编号记录数据 。

　　D.3.2.2 需要时 ,试验前试样开帽 ,去除芯片表面的保护层 。测量并记录芯片的尺寸 ,照相记录芯片的

　　23

　　GB/T 46174—2025

　　特征 。

　　D.3.2.3 需要时 ,对于倒封器件进行背面减薄 , 以确保入射离子或者质子能够入射至器件有源区 。

　　D.3.2.4 开帽后 ,对试样进行测试 ,测试合格的试样方可进行后续试验 。

　　D.3.3 试验装置安装调试

　　将试验板 、探测器固定在辐照支架上 ,保证试验板与试验支架移动的一致性 。确保入射离子或者质子辐照到被试器件的敏感区表面 。调整试样与束流夹角满足试验方案的要求 。

　　检测试验板和单粒子效应检测系统通信正常 ,功能正常 。

　　D.3.4 离子辐照

　　按试验方案要求 ,选择合适的离子或者质子 ,进行辐照 。粒子选择如下 。

　　a) 参照已有的数据 ,判断被试器件的单粒子事件 LET或者质子能量阈值范围 。

　　b) 根据预估的器件单粒子事件 LET 或者质子能量阈值 , 确定离子种类和能量 。 如果要试验获得 σ~ LET 曲线 , 以便进行单粒子事件率预估 ,则选用的离子种类和能量点数具备 5 种以上不同的有效 LET值或者质子能量质子 。离子的有效 LET或者质子能量能覆盖被试器件从刚开始出现单粒子事件到单粒子事件达到饱和截面所相应的 LET或者质子能量范围 。

　　D.3.5 效应检测

　　按试验方案要求 ,进行辐照下的单粒子效应检测 ,并记录器件发生的单粒子事件数和入射离子注量 、注量率等信息 。

　　D.3.6 试验数据分析处理

　　根据地面试验数据 ,计算单粒子事件截面和入射离子 LET 或质子能量的关系 ,结合空间辐射离子LET谱或者质子能谱 ,按 GB/T 44181,进行被试器件在轨单粒子事件率计算 。

　　D.4 脉冲激光单粒子效应试验方法

　　用脉冲激光开展单粒子效应的试验方法按 GB/T 43967进行 。

　　24

　　GB/T 46174—2025

　　附 录 E

　　(资料性)

　　真空冷焊试验方法

　　E. 1 试验目的

　　通过试验 ,评估元器件金属活动件在超真空环境中工作时 ,是否会发生真空冷焊 。

　　E.2 试验装置

　　E.2. 1 真空室

　　真空室宜具备以下性能 :

　　a) 以极高的抽气效率获得超高真空环境 ;

　　b) 在超高真空环境下快速实现高 、低温的热交换 ;

　　c) 在超高真空环境下进行分离力的测试(适用于分离电连接器) 。

　　E.2.2 测量装置

　　测量装置要求如下 :

　　a) 满足 1× 10-8 Pa~ 1×105 Pa的压强连续测量要求 ;

　　b) 常用的温度传感器有热电偶 、铂电阻和热敏电阻等 ;

　　c) 具备试验过程中需要的其他测量仪器 ,如万用表 、测力计等 ;

　　d) 具备测量数据的实时 、历史查询和数据存储功能 。

　　E.3 试验步骤

　　E.3. 1 将试样放置真空室 ,按照试验方案的规定 ,进行烘烤和真空保持处理 。

　　E.3.2 对试样进行测试 ,确认是否发生冷焊 。

　　25

　　GB/T 46174—2025

　　附 录 F

　　(资料性)

　　真空微放电试验方法

　　F. 1 试验目的

　　检测在真空条件下 ,微波器件内部是否会发生射频击穿现象 。

　　F.2 试验装置

　　真空微放电试验装置 。

　　F.3 试验步骤

　　F.3. 1 被试试样真空存放保持

　　试验压强不高于 6. 65×103 Pa。试验温度可在常温或三温下进行 ,具体宜在试验技术文件中规定 。达到规定的试验气压下 ,打开自由电子源加入自由电子(需要时 ,并在试验时间内保持常开) ,保持规定的时间(封闭波导型一般为 4 h~ 6 h,封闭同轴系统一般为 24h,开放结构一般为 2 h) 。

　　F.3.2 真空微放电试验

　　打开微放电调制设备 、射频信号源等试验设备 ,对试验关键指标进行调试和试验保持 ,判断是否有微放电现象 。

　　26

　　GB/T 46174—2025

　　附 录 G

　　(资料性)

　　极端温度条件下电性能表征试验方法

　　G. 1 试验目的

　　检测在极端温度条件下试样的电性能 。

　　G.2 试验装置

　　试验装置至少包括 :

　　a) 高 、低温试验箱 ;

　　b) 电性能测试仪器 。

　　G.3 试验步骤

　　G.3. 1 被试试样在高、低温环境存放

　　将试样放置在高 、低温试验箱中 ,在试验方案规定的温度下保持规定的时间 。

　　G.3.2 电性能测试

　　利用电性能测试仪器对试样进行电性能测试 。

　　27

　　GB/T 46174—2025

　　附 录 H

　　(资料性)

　　月尘等污染试验方法

　　H. 1 试验目的

　　检测试样在月尘等星际尘埃污染环境下的性能变化 。

　　H.2 试验装置

　　试验装置至少包括 :

　　a) 月尘等星际尘埃模拟材料 ;

　　b) 模拟试验舱 。

　　H.3 试验步骤

　　H.3. 1 在模拟试验舱中 ,将月尘等星际尘埃按照试验方案规定的方式撒在试样上 。 H.3.2 试样性能测试 ,利用测试仪器对试样进行性能测试 ,给出测试结果 。

　　28

　　GB/T 46174—2025

　　参 考 文 献

　　[1] GB/T 32054—2015 电子商务交易产品信息描述 电子元器件

　　[2] GB/T 17626. 2—2018 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验

　　29