飞船电源系统太阳电池银焊点的热应力分析

太阳电池阵是航天器电源系统的重要结构部件。文章以某飞船的太阳电池板为研究对象,根据其在热真空可靠性试验中的温度条件,对太阳电池与互连片连接处的银焊点部位进行了热应力和热变形仿真计算,并与试验现象进行了对比分析,证实了交替变化的高低温会导致银焊点的虚接触,从而使太阳电池阵不能正常工作。该研究成果可为航天器太阳电池银焊点的连接设计和焊点的检验提供参考。     

柔性印制膜在太阳电池阵的应用及热适应性试验研究

针对微小卫星太阳电池阵高体积比的功率需求,设计了带柔性印制电路（FPC）的太阳电池阵。该太阳电池阵将太阳电池、FPC与基板集成为一体,具有厚度薄、质量小等优点。通过热循环试验对其环境适应性进行考核,X射线检测结果表明,太阳电池阵上锡焊焊盘与覆铜层连接部位受热应力的影响较大,在长期高低温循环条件下存在锡焊焊盘与覆铜层断裂的风险。为此,给出提升太阳电池阵上FPC抗热形变能力的设计建议,以期为后续太阳电池阵设计提供参考。     

太阳电池阵新型互连片微连接技术探讨

太阳电池阵由多个太阳电池单体串并联组成,焊接部位多,因此电池电路的互连成为其可靠性的制约因素。文章通过分析太阳电池阵新型互连片焊接影响因素,并进行焊接工艺试验验证,摸索出新型互连片的焊接参数,满足太阳电池焊接强度要求,为航天器的长寿命设计提供参考。     

微组装技术中焊接工艺探讨

1 概述 微组装技术中的焊接工艺不但决定着电路互连的电气性能,而且决定着元器件焊点的强度和以后的可靠性。若每个焊盘上的焊点良好,则形成高强度高可靠性的电路,反之,则会造成桥连、虚焊、断路或短路。 良好的焊接质量决定于焊膏的特性、印刷工艺、再流焊工艺等。当焊膏中合金粉末和焊剂配     

用于卫星模拟飞行测试的太阳电池阵动态模拟系统设计

现阶段卫星模拟飞行测试中,太阳电池阵模拟器(SAS)伏安特性曲线数目有限,无法连续动态模拟卫星在轨运行中太阳电池阵实际电能输出情况。为此,基于模拟飞行测试环境,设计太阳电池阵动态模拟系统。该动态模拟系统由电源、控制和测控等测试系统组成。为保证动态模拟系统的高时效性和精确性,对参数实时获取传递、曲线建模计算和功率输出等各环节开展分析。利用某卫星太阳电池阵对动态模拟系统设计进行验证,结果表明系统能精确模拟太阳电池阵伏安曲线和功率输出变化。将仿真结果与实际在轨卫星数据进行比较,结果显示系统可很好地模拟时变太阳电池阵输出特性,证明了动态模拟系统设计对太阳电池阵动态输出模拟的有效性。     

无铅焊接在电路板接线柱的应用

利用无铅焊料具有较高熔点的温度特性,选用无铅焊料对电路板接线柱焊接,避免在接线柱上焊接导线时电路板焊点易受热熔化,接线柱产生下陷、歪斜等问题。通过可焊性、绝缘电阻测试、氯离子浓度检测、高低温实验、焊点拉脱力测试、振动试验等,介绍了无铅焊接在这种电路板接线柱应用中的各项工艺参数、手工焊接工具及无铅焊料的选择。     

锡-铅共晶焊料与镀金层焊点的失效机理研究

总结了某电子产品故障的失效分析工作。针对锡-铅共晶焊料在表面镀金的印制电路板焊盘上焊接电子元器件或导线的焊点,研究了印制板金镀层厚度、焊料中金成分含量及焊接后时效温度和时间对焊点抗拉强度的影响,并对焊点产生金脆失效的机理进行了分析。研究结果表明,在锡-铅共晶焊料中金的含量达到10%后,焊料的强度会急剧减弱;焊接完成后,在一定的贮存条件下,会在界面生成弱化层,使焊点与焊盘结合强度减小,是导致金脆失效的主要原因。     

电流对激光-电阻复合焊接铝合金焊缝成形的影响

采用激光-电阻缝焊复合焊接进行了铝合金T型接头焊接试验,并通过改变滚轮电极形状、电流流过方式和电流大小等研究了不同焊接电流对焊缝成形的影响规律。试验结果表明:对于单侧双滚轮电阻缝焊与激光复合焊接来说,采用圆弧形滚轮电极,一滚轮作用于蒙皮、另一滚轮作用于骨架进行复合焊接,有利于获得良好的焊缝成形和优质焊接接头。此外,激光-电阻缝焊复合焊接铝合金T型接头的焊缝组织与力学性能测试结果表明:与单激光焊接相比,激光-电阻缝焊复合焊接虽然由于热输入量增大,导致析出相明显长大;但由于复合焊接增加了搭接面熔合尺寸,焊接接头抗剪力可以提高24.7%左右。     

卫星太阳电池阵模拟器工作模式研究

为了使太阳电池阵模拟器更真实地模拟卫星太阳电池阵在轨工作请况,首先,设计了一种易于工程实现的太阳电池阵模拟器硬件系统结构,同时为实现最大功率点运行,设计了卫星负载变换电路来实现卫星负载与太阳电池阵模拟器的阻抗匹配。其次,总结了太阳电池阵模拟器与卫星负载组成的系统的3种特性、6种工作点,分析了3种特性下系统工作点的建立过程。最后,采用太阳电池阵模拟器和卫星负载模拟器(电子负载)分别对3种特性下的系统工作模式进行了试验分析,试验结果证明了系统设计与理论分析的正确性和有效性。该设计与分析方法已在多套太阳电池阵模拟器中得到应用,使太阳电池阵模拟器与卫星组成的系统性能得到了优化。     

带有接地式焊盘器件软钎焊接方法的研究

依据软钎焊接原理,将带有接地式焊盘器件的软钎焊接方法分为手工软钎焊接方式、表面贴装技术设备软钎焊接方式、半手工加热台软钎焊接方式三类,并进行了比较研究。对使用三种不同方式进行焊接的产品,进行了焊点的力学性能试验、环境电性能试验,并使用有限元数值模拟方法对焊点在温度冲击载荷下的力学性能进行了计算分析。研究表明,半手工加热台软钎焊接方式完全满足带有接地式焊盘器件的软钎焊接需求,是一种经济可行的加工方式。     

激光脉冲圈焊工艺研究与应用

基于有限元软件MSC.MARC软件平台Hypermesh软件模块仿真模拟了激光连续圈焊和激光脉冲圈焊的温度场分布,模拟结果表明:激光脉冲圈焊可有效控制被焊工件温度场分布,焊接热影响区小,为此采用激光脉冲圈焊工艺焊接簧片式电磁阀簧片组件.研究了激光焊接频率与焊点重叠率以及激光焊接速度与焊缝强度和焊点重叠率之间的关系,从而得出了激光脉冲圈焊焊接工艺规范,即激光峰值功率Pf--300 W,激光基值功率Pj=200 W,激光焊接速度v=3.33 mm/s,激光频率f=20 Hz等,采用该焊接规范焊接完成的簧片式电磁阀已经应用于嫦娥五号探测器推进分系统、轨道器子系统以及上升器推进子系统的液体动力装置之中,并已经完成了飞行和月球探测任务.     

小尺寸封装(SOP)器件焊点可靠性研究

从器件引脚镀层种类、厚度、焊接参数和焊盘设计等几个方面对小尺寸封装(small outline package,简称SOP)器件焊点可靠性的影响作了分析,给出了提高焊点可靠性的方法,并通过UG软件建立了电路板和SOP焊点的三维有限元模型,进行了SOP器件焊点在近似试验载荷条件下的应力应变三维有限元数值模拟,得出了焊点内部精确的应力应变分布。     

动力系统铝合金压力容器的电阻焊质量分析

由于电阻焊设备、焊接参数、检测方法等诸多因素的影响，造成压力容器电阻焊后内部缺陷的产生和无法检测。针对工艺、检测方法，提出有效措施，提高铝合金压力容器电阻焊质量。     

混装型印制板组件的通孔回流焊接工艺研究

介绍了混装型印制板组件的通孔回流焊接工艺技术。首先选用可用于回流焊接的表贴和通孔器件制作试验板,继而开展了焊膏印刷模板优化设计和印刷工艺参数研究;采用预成型焊片进行焊锡量补偿的方法,解决了传统通孔回流焊接工艺中通孔器件焊点焊锡量不足的问题;明确了通孔器件的插装要求,合理设计了混装回流焊接工艺参数。完成了试验板的组装和焊接,形成的焊点形态良好,孔内焊料结晶组织均匀,填充率达到100%,焊点质量满足要求。     

电阻点焊的可靠性控制

为了提高了生产点焊工艺中焊点焊接质量可靠性，提出了优化焊点质量的途径和方法，确定了合理的质量保证措施。通过全过程质量控制的方法对焊接质量加以有效的保证，并对焊接过程进行分析和监控，确定外界因素对焊点质量的影响大小，制定改进措施，采用可靠性工程技术进行辅助分析，提高点焊产品的焊接质量。     

高分三号卫星太阳电池阵设计与验证

通过分析高分三号(GF-3)卫星合成孔径雷达(SAR)载荷多模式的成像任务规划、大型展开式桁架构型设计、高低压双母线电源设计等特点,识别出LEO轨道静电放电对高压太阳电池阵设计的影响,卫星左侧视成像和右侧视成像下大型SAR天线遮挡及卫星8年长寿命期间电缆频繁扭转对传输性能的影响,提出了一种适用于复杂遮挡情况下高低压双母线电源系统的太阳电池阵设计思路,完成了太阳电池阵设计、遮挡仿真分析、静电放电试验、电缆扭转试验和在轨数据分析,验证了太阳电池阵设计的正确性,可以为中国后续大功率SAR卫星太阳电池阵设计提供参考。     

GEO卫星网状天线遮挡对太阳电池阵输出功率影响的分析及对策

大型网状天线已经在地球同步轨道(GEO)卫星中得到广泛应用,天线在轨展开后不可避免地会对太阳电池阵产生遮挡。文章分析了大型网状天线对太阳电池阵的遮挡,综合考虑遮挡对太阳电池电路特性、太阳电池阵有效面积和温度的影响,并进行了遮挡损失模拟试验。针对影响分析结果,提出了合理的应对策略,如太阳电池阵被遮挡后功率不足时由蓄电池组参与联合供电,可为电源系统功率设计提供参考。     

存在金属磨屑的空间盘式滑环真空电弧放电试验研究

滑环广泛应用于航天器太阳电池阵驱动机构,是航天器系统能源供给和信号传输的关键通道。滑环电弧放电曾引发多起航天器故障,而金属磨屑是造成滑环在轨放电的关键因素。文章设计了磨屑条件下盘式滑环真空电弧放电试验方案,采用真空系统和真实产品分别在60 V和34 V电压下完成了焊点之间、焊点与内环道之间的真空电弧放电试验。通过该试验,验证了磨屑和电压对滑环真空电弧放电的重要影响。试验结果表明,真空电弧放电会造成滑环内部大面积烧蚀,造成焊点之间、焊点与环道间的短路或开路,破坏盘片绝缘性能。根据试验情况,从设计和使用方面提出了预防空间盘式滑环真空电弧放电的改进思路。     

小卫星平台的太阳电池阵设计及应用

分析了基于小卫星平台的太阳电池阵的设计指标要求,阐述了设计原则,并以我国的环境减灾-1A、1B卫星太阳电池阵为例,从模块化、高效化、轻型化、小型化、太阳电池电路布局优化、太阳电池阵空间环境适应性等方面,介绍了基于小卫星平台太阳电池阵的设计方案,还简要介绍了基于小卫星平台太阳电池阵的应用情况。     

塑封BGA封装器件双面装焊工艺研究

针对微小卫星对遥感数据处理和传输载荷的小型化、智能化、功能综合、组网协同等全新需求,需要解决单板上flash、ddr等大量存储器类无铅BGA封装器件的双面贴装技术问题.采用Surface Evolver软件对SS面BGA焊点形态进行仿真,得到倒置焊球的焊点高度及球径等焊点形态信息,并得出焊点失稳状态的极限重力条件.通过对SS面BGA焊点进行金相分析验证仿真结果,并对经过温度循环和振动试验后的SS面BGA混装焊点进行金相分析和染色试验.研究结果表明,当焊球承重较小时,随着焊球承重的增加,焊点高度呈线性增加;当焊球承重较大时,随着焊球承重的继续增大,焊点高度增加的速率加大.焊球直径为0.47 mm的BGA焊点,承重极限在0.0335 g～0.0389 g之间,焊点表面张力远大于器件自身的重力;SS面BGA混装焊点通过了200个温度循环及力学振动试验的考核.