许艳君 李 智 闫玉波

（北京振兴计量测试研究所 北京 100074）

1 引言

由于低成本和高集成度的要求，汽车工业级器件在航空航天领域得到了的应用。汽车工业级器件在航空航天应用面临的首要问题就是工作温度范围无法满足“军温”的要求。特别是一定弹载条件下的低温应用问题更为突出。目前，国内外的军用电子元器件规范规定的工作温度一般是-55℃～+125℃，而汽车工业级器件的工作温度范围一般为-40℃～+85℃。汽车级元器件应用于外大气层环境，低温工作温度都需要满足低于-45℃的要求，超过了厂家保证的标称温度范围。因此，需要开展汽车工业级元器件低温拓展应用的相关技术研究，分析器件低温拓展应用时的性能变化，指导汽车工业级元器件低温应用时的设计。

2 元器件低温应用失效机理

国外对元器件低温应用的研究主要以美国NASA的太空探测任务需求为牵引。行星探索任务和深空探测任务需要电子功率管理和控制系统工作在极低的低温环境下［1］。目前，需要在深空环境工作的航天器的解决办法是携带大量的放射性加热单元，以保证电路板上电子元器件的周边温度保持在20℃左右［2］。这种做法不但增加了系统的体积和重量，增加了结构设计难度，还增加了发射成本。因此，美国NASA的格伦研究中心承担了NASA的低温元器件项目，拟发展可以工作在冷冻温度条件下的电子元器件，并对商用货架产品的极限低温工作的应用可行性进行研究。

表1 美国NASA无加热状态空间飞行器的工作温度条件［1］