湖北省自然科學(xué)基金聯(lián)合基金年度總投入規(guī)模超2.1億元
近日,湖北省科技廳設(shè)立的省自然科學(xué)基金聯(lián)[詳情]廣東皓天助力衛(wèi)星導(dǎo)航芯片萬米級環(huán)境驗證:HT-980D-LS高低溫低氣壓試驗箱成功交付
一、項目背景:航天級芯片的極限環(huán)境挑戰(zhàn)
某航天科技企業(yè)承擔(dān)新一代低軌衛(wèi)星導(dǎo)航芯片研發(fā)任務(wù),需模擬衛(wèi)星在軌運行的環(huán)境:
溫度劇變:太陽照射區(qū)(+150℃)至陰影區(qū)(-65℃)的快速切換;
真空低壓:萬米級高空等效氣壓(10kPa±0.05kPa);
嚴苛標準:滿足GJB 150.2A-2009《裝備實驗室環(huán)境試驗方法》中溫壓耦合試驗要求。
傳統(tǒng)試驗設(shè)備無法同步實現(xiàn)≥10℃/min溫變速率與≤0.5%氣壓控制精度,成為芯片可靠性驗證的瓶頸。
二、需求痛點:從通用設(shè)備到航天級定制的跨越
廣東皓天在調(diào)研中發(fā)現(xiàn)該企業(yè)面臨三大核心挑戰(zhàn):
精度不足:市面設(shè)備氣壓波動達±2%,無法滿足導(dǎo)航芯片信號穩(wěn)定性測試需求;
響應(yīng)滯后:溫變速率普遍≤5℃/min,難以模擬太空軌道快速冷熱交變;
數(shù)據(jù)盲區(qū):缺乏芯片工作狀態(tài)實時監(jiān)測接口,無法同步記錄溫壓變化下的信號衰減數(shù)據(jù)。
三、定制化解決方案:皓天HT-980D-LS高低溫低氣壓試驗箱
(一) 核心參數(shù)配置
參數(shù)項 技術(shù)規(guī)格 航天驗證場景
溫度范圍 | -70℃ ~ +150℃ | 覆蓋衛(wèi)星軌道溫差 |
溫變速率 | 15℃/min(非線性可調(diào)) | 模擬陰影區(qū)/日照區(qū)快速切換 |
氣壓范圍 | 101kPa→1kPa | 萬米高空等效環(huán)境(10kPa) |
氣壓控制精度 | ≤±0.05kPa(0.5%偏差) | 保障芯片信號穩(wěn)定性測試 |
觀測窗 | 雙層防爆電熱玻璃 | 實時監(jiān)控芯片表面結(jié)霜狀態(tài) |
(二) 創(chuàng)新功能設(shè)計
1. 多應(yīng)力耦合控制系統(tǒng)
采用PID+模糊算法,實現(xiàn)溫度/氣壓雙參數(shù)同步精準調(diào)控;
配置芯片級信號監(jiān)測接口,外接頻譜分析儀實時記錄導(dǎo)航信號丟包率(如-65℃+10kPa下信號衰減≤0.5dB)。
2. 軍工級結(jié)構(gòu)強化
內(nèi)膽:加厚SUS316L不銹鋼(抗衛(wèi)星材料冷焊效應(yīng));
真空系統(tǒng):德國萊寶分子泵組,8分鐘內(nèi)降至10kPa(較傳統(tǒng)設(shè)備提速3倍);
安全防護:12重聯(lián)鎖保護(含自動充氮破真空模塊),應(yīng)對芯片過載爆炸風(fēng)險。
3. 智能物聯(lián)平臺
搭載皓天HAST-OS系統(tǒng),支持:
1000段程序編程(如“-65℃→150℃/12min+10kPa維持4h”循環(huán));
5G遠程監(jiān)控+數(shù)據(jù)加密存儲(符合航天三級保密標準);
自動生成GJB 150.2A合規(guī)報告。
四、用戶證言:航天科技企業(yè)的選擇初心
“選擇皓天不僅因其參數(shù)達標——更因他們理解航天產(chǎn)品的嚴苛邏輯。”該企業(yè)實驗室陳經(jīng)理強調(diào):
“HT-980D-LS在-65℃+10kPa環(huán)境下,芯片信號波動控制在±0.3%以內(nèi)(優(yōu)于合同指標50%)。皓天工程師駐場調(diào)試7天,連除夕夜都在優(yōu)化分子泵抽氣曲線,這種把客戶需求當自家任務(wù)的態(tài)度,讓我們二期衛(wèi)星項目的3臺設(shè)備仍將皓天!”
五、實施成效:芯片可靠性驗證的里程碑突破
(一) 測試效率躍升
溫變速率從5℃/min提至15℃/min,單次軌道環(huán)境模擬周期縮短40%(原需72小時現(xiàn)僅43小時);
氣壓控制精度達0.3%,導(dǎo)航芯片信號穩(wěn)定性測試一次通過率提升至98%(舊設(shè)備僅82%)。
(二) 科研價值延伸
該設(shè)備已支撐企業(yè)完成:
22納米抗輻射導(dǎo)航芯片的萬米級環(huán)境認證;
星載芯片加速老化模型(將10年壽命測試壓縮至6個月);
參與制定《衛(wèi)星電子部件溫壓耦合試驗方法》 行業(yè)標準(標準號:QJ 20045-2026)。
六、未來合作:深空探索的試驗裝備支撐
基于本次成功交付,該企業(yè)已與皓天簽署戰(zhàn)略協(xié)議:
二期項目:采購三臺HT-980D-LS用于月球軌道衛(wèi)星芯片驗證(擴展-180℃超低溫選配);
聯(lián)合實驗室:共建“航天環(huán)境模擬技術(shù)中心”,攻關(guān)近地軌道-火星軌道環(huán)境復(fù)現(xiàn)技術(shù)。