[發明專利]功率器件熱真空試驗方法

無效

• 申請號: 201110167989.1
• 申請日: 2011-06-21
• 公開（公告）號: CN102360045A
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 陽輝;張東;哈文慧;吳文章;鐘征宇;陳冬梅;白樺;劉燕芳;孫旭朋;馮建科
• 申請（專利權）人: 北京圣濤平北科檢測技術有限公司;北京自動測試技術研究所
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩

技術領域

本發明屬于熱真空試驗技術領域，具體涉及一種航天用功率器件 熱真空試驗方法。

背景技術

隨著我國新一代航天器技術的發展，航天器功能密集度增高，空 間熱真空環境效應對航天用功率器件可靠性的影響變得日益突出，成 為影響航天器長壽命、高可靠的關鍵因素。有事實表明，我國在軌運 行的某些衛星在由地球的陰影區轉向向陽面的過程中會有器件功能 參數漂移或失效，而另一方面衛星的部分功能隨著在軌運行時間的延 長而出現失效。這些情況都表明：雖然我們已經對航天器整體、分系 統和組件做過空間環境模擬的熱真空試驗，但是這些試驗在一定程度 上已經不能保證航天器安全可靠的長壽命運行。所以隨著航天技術的 進一步發展，對航天器中的關鍵功率器件的熱真空試驗技術已經提到 日程上來，而功率器件的熱真空試驗方法就成為航天用關鍵器件熱真 空試驗技術的基礎。

航天用功率器件熱真空試驗方法，對實現航天用功率器件工程化 應用目標，提高航天用功率器件質量與可靠性，具有重大意義。美國 軍標MIL-STD-1540、國軍標GJB《(衛星環境試驗要求》：該試驗標準 中包含了針對衛星組件、分系統以及整星的熱真空試驗方法，但不包 含功率器件的熱真空試驗方法。功率器件熱真空試驗方法，對提高航 天用功率器件長期可靠性，提高我國熱真空試驗設備水平，全面、有 效地指導研制單位、用戶單位發現和解決產品存在的固有缺陷、使用 缺陷有著重要意義。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明的目的提供一種功率器件熱真空試驗方法，以提高航天用 功率器件質量與可靠性。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供一種功率器件熱真空試驗方 法，包括以下步驟：

S101，將受試功率器件置于常溫、常壓環境中測試受試功率器件 的電性能；

S102，將功率器件安裝在熱真空試驗箱中；

S103，保持熱真空試驗箱的初始環境溫度和壓力不變，對受試功 率器件通電，進行電性能測試；

S104，按設定的壓變速率將試驗箱內壓力減小到試驗要求壓力 值；

S105，按設定的溫變速率降低/升高試驗箱內溫度至試驗要求所 述功率器件需被證明可承受的極限低/高溫度，監測整個過程中所述 功率器件電性能的變化；

S106，保持所述極限低/高溫度持續設定的時間，對所述功率器 件進行敏感參數測試，并監測所述敏感參數的變化；

S107，按所述設定的溫變速率，升高/降低試驗箱內溫度至極限 低/高溫度，監測整個過程中所述功率器件電性能的變化；

S108，保持極限低/高溫度持續設定的時間，對所述功率器件進 行敏感參數測試，并監測所述敏感參數的變化；

S109，若所述電性能測試以及敏感參數變化正常，則一次完整的 循環結束，重復步驟S105-S108至完成試驗要求的循環次數；若某次 循環中所述電性能測試或敏感參數變化不正常，則試驗結束；若全部 循環中所述電性能測試和敏感參數變化均正常，則轉入步驟S100；

S100，將試驗箱的溫度和壓力調節至初始環境溫度和壓力狀態， 對功率器件進行電性能測試；

S111，取出功率器件至常溫、常壓環境下，在限定時間內對其進 行最終電性能測試，試驗結束。

優選地，在所述步驟S103之前還包括步驟：S201，測試所述熱 真空試驗箱是否密封，以及所述熱真空試驗箱與外部控制系統是否導 通，若不密封或未導通，則進行調試直到密封且導通。

優選地，根據試驗要求或所述功率器件標稱的可靠性指標確定試 驗嚴酷度，從而確定所述壓變速率、溫變速率以及試驗要求壓力值。

優選地，所述步驟S104中的試驗要求壓力值不大于1.3×10^-3帕； 所述壓變速率不大于10千帕/分鐘。

優選地，所述試驗箱內壓力降到20帕的過程的時間至少為10分 鐘，在此過程中檢測所述功率器件有無電暈和電弧放電現象；當壓力 降到低于11.3帕時，檢測有無微放電發生。

優選地，所述極限高溫度為+125攝氏度，極限低溫度為-55攝氏 度；在極限高溫度停留的持續時間至少為6.5小時，在極限低溫度停 留的持續時間至少為2.5小時；所述溫變速率不小于1攝氏度/分鐘， 在溫度穩定時，所述試驗箱內的溫度波動不超過3攝氏度/小時。