《航天器用電線電纜破壞性物理分析方法編制說明》

CSTM團體標準《航天器用電線電纜破壞性物理分析方法》

編制說明

（立項階段□征詢意見階段審定階段□報批階段□）

1、目的意義

破壞性物理分析作為重要應用場合高可靠元器件質(zhì)量保證工作的重要內(nèi)容，

一方面可以幫助工廠改進工藝提升產(chǎn)品質(zhì)量，另一方面也可以幫助用戶調(diào)查和評

估產(chǎn)品是否存在工藝缺陷。因此，在全球航天工程領域，從上個世紀開始普遍開

展破壞性物理分析試驗，極大的提升了航天工程任務的成功率。

電線電纜作為電子產(chǎn)品電能和信息傳輸?shù)闹匾橘|(zhì)，對系統(tǒng)完成預定任務以

及達到預期壽命起到至關重要的作用。且隨著航天任務的復雜性提高，對所選用

部組件的質(zhì)量要求也越來越高。因此在深空探測等重要工程任務中，電線電纜等

元件同樣需要進行破壞性物理分析試驗，以檢驗產(chǎn)品結構是否符合要求。但與此

需求不符的是，目前國內(nèi)尚無適用的電線電纜破壞性物理分析試驗規(guī)范。因此需

編制電線電纜破壞性物理分析試驗規(guī)范文件，指導并規(guī)范生產(chǎn)方和使用方對電線

電纜的破壞性物理分析工作。

2、預期的社會效益、經(jīng)濟效益

目前國內(nèi)航天機構已普遍加強對各類型航天器用電子元器件的破壞性物理

分析實驗要求，但針對電線電纜的破壞性物理分析實驗尚無標準方法。針對上述

現(xiàn)狀，制定適用于電線電纜的破壞性物理分析方法可完善航天器用電線電纜的質(zhì)

量保證內(nèi)容，即可作為航天用戶對擬選的產(chǎn)品進行接收檢驗的指導性文件，也可

指導電線電纜生產(chǎn)廠進行生產(chǎn)過程監(jiān)控和質(zhì)量提升。

3、工作簡況

根據(jù)中國材料與試驗標準化委員會（CSTM標準委員會）2023年9月27日關于

CSTM標準《航天器用電線電纜破壞性物理分析方法》的立項公告，《航天器用

電線電纜破壞性物理分析方法》（計劃編號為CSTMLX980201300—2023）由中國

科學院國家空間科學中心牽頭制定，中航富士達線纜有限公司、中國科學院空間

應用工程與技術中心參與，科學試驗標準化領域委員會科學試驗創(chuàng)新方法標準化

技術委員會（CSTM/FC98/TC02）歸口管理。

中國科學院國家空間科學中心接到CSTM標準《航天器用電線電纜破壞性物理

分析方法》制定任務后，查閱了國內(nèi)外相關標準和資料，進行了深入的準備工作，

開展了國內(nèi)外航天機構針對電線電纜進行破壞性物理分析實驗的調(diào)研工作，于

2023年1月5日組織召開了標準制定啟動會暨第一次工作會議。與會人員認真討論

了標準草案稿及有關文件，會議確定了標準制定原則、方案與框架、工作程序和

計劃，提出了標準修改建議，并成立了標準編制工作組（詳見表1），明確了標

準制定的工作分工。

表1標準編制工作組組成及分工

編制分工單位名稱工作分工

調(diào)研與資料收集工作；

中國科學院國家空驗證試驗，數(shù)據(jù)分析；

主編單位

間中心分階段編寫征求意見稿、送審稿、報批稿及其編制說明；

《征求意見稿》意見收集，整理反饋意見。

資料收集和需求調(diào)研工作，提供航天工程型號常用電線電

西安富士達線纜有

纜技術資料等；

限公司

參編單位標準編寫修改。

中國科學院空間應配合進行國內(nèi)外標準調(diào)研，試驗方法研究等；

用工程與技術中心標準編寫修改。

2023年1月5日，標準編制工作組召開了第一次會議，就標準內(nèi)容、適用范圍

等進行了研討。標準編制工作組一致同意標準內(nèi)容為針對航天器用電線電纜破壞

性物理分析實驗。

2023年1月至2023年2月，標準編制工作組對電線電纜的航天應用需求和樣品

基本信息進行了調(diào)研，調(diào)研內(nèi)容包括電線電纜在航天工程中的常用類型、結構特

點及常見工藝質(zhì)量問題等。

2023年2月至2023年3月，標準編制工作組對宇航用高可靠電線電纜的設計和

生產(chǎn)制造流程進行了調(diào)研。

2023年4月至2023年6月，標準編制工作組總結了近年來主編單位開展的航天

器用電線電纜破壞性物理分析實驗情況，同時選取兩種不同結構電纜樣品開展了

破壞性物理分析實驗，通過對試驗流程、原材料和設備、試驗項目及檢驗點和判

據(jù)的總結，初步制定了可工程實施的電線電纜破壞性物理分析方法。

2023年9月，標準編制工作組完成標準的征求意見稿和編制說明，報秘書處。

以下為標準起草單位和工作組成員。

表2標準起草單位和工作組成員

序成員

所在單位專業(yè)方向電話郵箱

號姓名

中國科學院

1翁正電子元器件可靠engzheng@

國家空間科學中心

西安富士達

2李英武電子通iyingwu@

線纜有限公司

西安富士達

3黃濤高分子材uangtao@

線纜有限公司

中國科學院空間應

4李昕昕電子元器件可靠ixinxin@

用工程與技術中心

中國科學院

5劉紅民可靠el-center@

國家空間科學中心

西安富士達chengtianhao@forstar.co

6程天昊光信息技/p>

線纜有限公司

中國科學院

7薛倩電子元器件可靠ueqian@

國家空間科學中心

中國科學院

8武晗宇航元器件工uhan@

國家空間科學中心

中國科學院

9王帥杰電子元器件可靠angshuaijie@

國家空間科學中心

4、標準編制的原則

（1）標準在結構和編寫規(guī)則上嚴格按照GB/T1.1-2020的規(guī)范要求。

（2）標準的編寫注意貫徹協(xié)調(diào)一致與相容性的原則，與已發(fā)布的相關國家

標準、行業(yè)標準和規(guī)范相協(xié)調(diào)。本標準在編制過程中，參照了國內(nèi)外相關標準，

詳見表2。

（3）標準確定的技術方案和試驗方法切實可行，具有可操作性，試驗方法

盡可能采用已有的國際或國家標準。

（4）標準編制的主要技術路線：吸納相關單位的專業(yè)人士成立標準起草工

作組，通過對國內(nèi)電線電纜的航天應用需求以及設計制造工藝進行了調(diào)研，收集

了各方資料，征求生產(chǎn)、使用、設計、檢驗等各方意見，確定了電線電纜的破壞

性物理分析方法。

表3編制依據(jù)及參考資料

ESCCBasic

DESTRUCTIVEPHYSICALANALYSISOFEEECOMPONENTS

SpecificationNo.21001

GJB4027B-2021軍用電子元器件破壞性物理分析方法

GJB4152-2001多層瓷介電容器及其類似元器件剖面制備及檢驗方法

GJB360B-2009電子及電氣元件試驗方法

5、確定標準主要技術內(nèi)容的依據(jù)

1.結構說明

該標準草案分為11個章節(jié)，具體結構和章節(jié)如下：

前言

1范圍

2規(guī)范性引用文件

3術語和定義

4環(huán)境要求

5原理

6儀器和設備

7試劑和材料

8樣品

9試驗步驟

10試驗報告

2.主要技術內(nèi)容說明

該標準給出了航天器用電線電纜破壞性物理分析的方法，包括適用范圍、術

語和定義、試驗原理、儀器設備、試劑和材料以及試驗步驟和試驗報告等內(nèi)容，

適用于航天型號任務用繞包包覆、擠壓成型包覆，有屏蔽層、無屏蔽層，半剛、

柔性等各類電線電纜。

試驗原理方面，標準明確了針對電線電纜進行破壞性物理分析試驗的主要目

和判別依據(jù)，同時規(guī)定了具體的試驗項目。

所需儀器設備和原材料方面，根據(jù)各項試驗特點，標準規(guī)定了立體顯微鏡、

焊錫槽、金相顯微鏡以及磨拋機等各類一起設備的性能指標，同時規(guī)定了試驗所

需各類試劑和耗材的種類和性能要求。

試驗步驟章節(jié)規(guī)定了外部目檢、結構檢查、可焊性和制樣鏡檢四個試驗項目

的具體操作方法、檢查要求/要點和缺陷判據(jù)三個重點內(nèi)容。其中，操作方法部

分詳細描述了每項試驗的具體操作要求，以保證試驗過程科學合理同時避免引入

人為因素導致試驗結果誤判。檢查要求/要點部分主要結合樣品生產(chǎn)過程中常見

工藝質(zhì)量問題規(guī)定了每項試驗的檢驗點，以保證能夠全方位對線纜生產(chǎn)工藝和質(zhì)

量狀態(tài)進行評估，也保證不同檢驗人員/機構之間具有相同的檢驗要求。缺陷判

據(jù)部分主要結合樣品生產(chǎn)過程中的常見工藝質(zhì)量問題并結合航天應用中對樣品

的可靠性要求，規(guī)定了各項試驗中缺陷的判定依據(jù)，保證缺陷判據(jù)明確清晰。考

慮到標準編寫協(xié)調(diào)一致與相容性的原則，對于可焊性以及制樣鏡檢部分試驗方法

優(yōu)先引用了已發(fā)布的相關標準，同時結合電線電纜的產(chǎn)品特性和航天工程型號的

特殊要求，細化了部分試驗細節(jié)。

試驗報告章節(jié)主要規(guī)定了試驗報告的主要內(nèi)容，以明確試驗樣品和實驗人員

/機構詳細信息以及試驗結果。

6、主要試驗或驗證結果

目前航天型號任務中常用的電線電纜有繞包包覆、擠壓成型包覆，有屏蔽層、

無屏蔽層，半剛、柔性等不同類型線纜。

根據(jù)前期國內(nèi)航天型號任務用電線線纜需求情況，結合產(chǎn)品類型、和結構特

征等特性，標準編制工作組選取了二類樣品開展了試驗驗證工作。驗證對象均有

真實的工程項目背景，對驗證結果的真實性、有效性起到了很好的支撐作用，可

以作為標準編制的重要實施依據(jù)和效果佐證。

6.1某繞包包覆線纜驗證情況介紹

樣品為某國內(nèi)單位生產(chǎn)的繞包包覆線纜，采用黑色聚四氟乙烯薄膜繞包包

覆，內(nèi)導體為19*0.16㎜絞合鍍銀圓銅線，鍍銀層厚度不低于2.0μm。針對該產(chǎn)

品項目組按照標準要求進行了破壞性物理分析試驗，檢驗產(chǎn)品是否滿足設計指標

及航天型號要求。試驗發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)品的分析結論為合格，未發(fā)現(xiàn)設計、結構、材

料和制造質(zhì)量缺陷。分析過程及數(shù)據(jù)如下：

1）外部目檢

該產(chǎn)品絕緣層為聚四氟乙烯薄膜繞包包覆，線纜表面無標識，包覆層無夾雜

任何外來物及殘留物，無腐蝕變色現(xiàn)象，無針孔、裂紋、破損、鼓包等結構缺陷。

試驗結果合格，典型外觀形貌照片如圖6-1所示。

圖6-1樣品外部形貌圖

2）結構檢查

樣品為雙層黑色聚四氟乙烯薄膜繞包包覆，按照規(guī)范要求放大20~40倍對樣

品屏蔽層、內(nèi)導體進行檢查。檢查發(fā)現(xiàn)：包覆層無夾雜任何外來物及殘留物，無

腐蝕變色現(xiàn)象，無針孔、裂紋、破損、鼓包等結構缺陷，繞包包覆層搭蓋率、繞

包方向等工藝符合要求；內(nèi)導體數(shù)量符合要求，無斷線、毛刺、異常彎折及絞合

不均勻等缺陷。結構檢查試驗結果合格，典型外觀形貌照片如圖6-2、6-3所示。

圖6-2樣品絕緣層形貌圖

圖6-3樣品線芯形貌圖

3）可焊性

樣品為單芯線纜，按照規(guī)范要求去除樣品包覆層后暴露出內(nèi)導體，按照規(guī)范

要求進行可焊性試驗。檢查發(fā)現(xiàn)試驗后樣品內(nèi)導體表面覆蓋均勻連續(xù)的新焊料，

無針孔、空穴、不潤濕等現(xiàn)象?？珊感栽囼灲Y果合格，典型形貌照片如圖6-4所

示。

圖6-4樣品絕緣層形貌圖

4）制樣鏡檢

按照規(guī)范要求將三段樣品進行灌封、研磨及拋光后進行化學腐蝕，隨后放大

20~500倍對樣品屏蔽層、內(nèi)導體及內(nèi)導體鍍層進行檢查。檢查發(fā)現(xiàn)：包覆層無夾

雜任何外來物及殘留物，無腐蝕變色現(xiàn)象，無針孔、裂紋、破損、鼓包等結構缺

陷，繞包包覆層厚度等結構特征符合要求；內(nèi)導體數(shù)量、尺寸及材料符合要求，

內(nèi)導體鍍層厚度均勻一致，符合產(chǎn)品規(guī)范要求，無鍍層缺失等缺陷。制樣鏡檢試

驗結果合格，典型形貌照片如圖6-5、6-6所示。

圖6-5樣品截面及內(nèi)導體形貌圖

圖6-6樣品內(nèi)導體鍍層形貌圖

6.2某半剛線纜驗證情況介紹

樣品為某型進口半剛射頻線纜，采用裸銅管作為屏蔽層，低密度聚四氟乙烯

作為介質(zhì)層，線芯尺寸為0.574㎜，材質(zhì)為銅鍍銀。針對該產(chǎn)品項目組按照標準

要求進行了破壞性物理分析試驗，檢驗產(chǎn)品是否滿足設計指標及航天型號要求。

試驗發(fā)現(xiàn)，該產(chǎn)品的分析結論為合格，未發(fā)現(xiàn)設計、結構、材料和制造質(zhì)量缺陷。

分析過程及數(shù)據(jù)如下：

1）外部目檢

該產(chǎn)品屏蔽層為裸銅管，線纜表面通過黑色油墨標識樣品信息。經(jīng)檢查，屏

蔽層無腐蝕變色現(xiàn)象，無針孔、毛刺等結構缺陷，表面標識清晰，內(nèi)容及位置合

理。試驗結果合格，典型外觀形貌照片如圖6-7所示。

圖6-7樣品外部形貌圖

2）結構檢查

樣品為裸銅管作為屏蔽層，低密度白色聚四氟乙烯作為介質(zhì)層，按照規(guī)范要

求將樣品拆解后放大20~40倍檢查樣品介質(zhì)層及內(nèi)導體。檢查發(fā)現(xiàn)：介質(zhì)層無夾

雜任何外來物及殘留物，無針孔、裂紋、破損、鼓包及異常氣泡等結構缺陷；內(nèi)

導體無斷線、毛刺、異常彎折等缺陷。結構檢查試驗結果合格，典型外觀形貌照

片如圖6-8所示。

圖6-8樣品結構形貌圖

3）可焊性

樣品為金屬圓管屏蔽層，按照規(guī)范要求去除樣品屏蔽層及介質(zhì)層后暴露出內(nèi)

導體，按照規(guī)范要求進行可焊性試驗。檢查發(fā)現(xiàn)試驗后樣品屏蔽層及內(nèi)導體表面

覆蓋均勻連續(xù)的新焊料，無針孔、空穴、不潤濕等現(xiàn)象?？珊感栽囼灲Y果合格，

典型形貌照片如圖6-9所示。

圖6-9樣品可焊性形貌圖

4）制樣鏡檢

按照規(guī)范要求將三段樣品進行灌封、研磨及拋光后進行化學腐蝕，隨后放大

20~500倍對樣品屏蔽層、內(nèi)導體及內(nèi)導體鍍層進行檢查。檢查發(fā)現(xiàn)：屏蔽層材料

及尺寸符合要求；介質(zhì)層無夾雜任何外來物及殘留物，無針孔、裂紋、破損、鼓

包等結構缺陷；內(nèi)導體尺寸及材料符合要求，內(nèi)導體鍍層厚度均勻一致，符合產(chǎn)

品規(guī)范要求，無鍍層缺失等缺陷。制樣鏡檢試驗結果合格，典型形貌照片如圖

6-10、6-11所示。

圖6-10樣品截面及內(nèi)導體形貌圖

圖6-11樣品內(nèi)導體鍍層形貌圖

7、與國際、國外同類標準水平的對比情況

目前美國國防部、我國中央軍委裝備發(fā)展部以及歐洲宇航元器件協(xié)調(diào)組

（ESCC）均發(fā)布了專門指導電子元器件破壞性物理分析的規(guī)范文件，分別對應

MIL-STD-1580、GJB4027B-2021和ESCC21001。但前兩者均未包含針對電線電纜

開展破壞性物理分析的內(nèi)容；后者雖然包括了電線電纜的試驗內(nèi)容，但試驗要求

過于籠統(tǒng)，無具體試驗方法和判定標準，無法參照執(zhí)行。

表4國內(nèi)外同類標準對比

標準號MIL-STD-1580GJB4027B-2021ESCC21001本標準

DESTRUCTIVEPHYSICAL

ANALYSISFORDESTRUCTIVE

軍用電子元器航天器用電線

ELECTRONIC,PHYSICAL

標準名稱件破壞性物理電纜破壞性物

ELECTROMAGNETIC,ANDANALYSISOFEEE

分析方法理分析方法

ELECTROMECHANICALCOMPONENTS

PARTS

應用領域軍用軍用宇航應用航天器用

電氣、電子和機電氣、電子和機電

適用產(chǎn)品電氣、電子和機電元器件

電元器件（無電元器件（含電線/電線線纜

類型（無電線/線纜）

線/線纜）線纜）

外部目檢、標識牢外部目檢、結

質(zhì)保項目

無無固度、可焊性、內(nèi)構檢查、可焊

及要求

部目檢、制樣鏡檢性、制樣鏡檢

引用GJB360、

試驗方法引用ESCC部分試

無無GJB4152部分

及條件驗方法

試驗方法

8、與有關的現(xiàn)行法律、法規(guī)和標準的關系

本標準作為推薦性團體標準，符合國家現(xiàn)行的方針、政策、法律、法規(guī)的規(guī)

定，符合GB/T1.1《標準化工作導則第1部分》、GB/T20004.1《團體標準化：

良好行為指南》等系列標準的要求，并注意貫徹與已發(fā)布國家標準、行業(yè)標準和

規(guī)范的協(xié)調(diào)一致性和相容性原則。

9、知識產(chǎn)權情況說明

標準中無涉及專利知識產(chǎn)權問題。

10、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)

本標準在編寫過程中尚無重大意見分歧。

11、貫徹標準的要求和措施建議

在中關村材料試驗技術聯(lián)盟和中國材料與試驗團體標準委員會（CSTM）領導

下，在中國材料與試驗團體標準委員會科學試驗創(chuàng)新方法標準化技術委員會

（CSTM/FC98/TC02）指導下，由標準牽頭單位組織標準宣貫和技術培訓，邀請行

業(yè)內(nèi)主流的電線電纜生產(chǎn)企業(yè)和用戶，以及研究機構等單位參與交流，推動電線

電纜宇航應用的可持續(xù)發(fā)展。

建議實施日期為2023年12月1日。

12、替代或廢止現(xiàn)行相關標準的建議

無

13、其它應予說明的事項

無

14、編制說明附件

a）破壞性物理分析（DPA）試驗報告；

CSTM團體標準《航天器用電線電纜破壞性物理分析方法》編制工作組

2023-10-26