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2020年12月17日嫦娥五號(hào)攜帶月球樣品的返回器成功著陸地球，作為中國(guó)首個(gè)執(zhí)行月球表面取樣返回任務(wù)的探測(cè)器，其“身上”的每個(gè)部件，要求了更具挑戰(zhàn)性的工藝技術(shù)，同時(shí)設(shè)置了更嚴(yán)格的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
嫦娥五號(hào)探測(cè)器中心控制單元電路板如同電腦的CPU，是探測(cè)器的“大腦”。衛(wèi)星產(chǎn)品有它的特殊性，使用并不是業(yè)內(nèi)最小的元器件，所以焊接的主要難點(diǎn)不在于器件大小，而在于器件數(shù)量，在常規(guī)的電路板上，器件數(shù)量大概在兩三百左右，超過(guò)五百就算多的。但是探測(cè)器“大腦”電路板焊接的器件多達(dá)兩千多個(gè)，且大多是多引腳芯片。最大的難點(diǎn)就在于這多引腳芯片的‘腿’，也就是引腳的間距和數(shù)量。
焊接元器件，其實(shí)焊接的就是器件周?chē)苊苈槁榈囊_，而引腳的寬度和厚度均以毫米計(jì)。此次“嫦五”使用到的超重型多引腳器件，有256只引腳。航天產(chǎn)品容不下哪怕概率只有萬(wàn)分之一的隱患，為保證產(chǎn)品每個(gè)細(xì)節(jié)都準(zhǔn)確可靠，必須經(jīng)過(guò)充分驗(yàn)證才能正式加工。
“嫦五”控制系統(tǒng)電路板在正式加工工作前會(huì)進(jìn)行一系列嚴(yán)苛的可行性分析驗(yàn)證，首先需要保證的就是引腳的焊接質(zhì)量，X射線無(wú)損檢測(cè)是焊點(diǎn)質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)中的一項(xiàng)，根據(jù)X射線成像的原理，可以將電路板上的焊點(diǎn)進(jìn)行內(nèi)部成像，肉眼看不到的缺陷可以在檢測(cè)圖像中看到。
XRAY檢測(cè)設(shè)備的檢測(cè)精度目前可達(dá)到3-5μm，對(duì)焊點(diǎn)缺陷的檢測(cè)十分有效，虛焊、漏焊、橋接等常見(jiàn)缺陷可以通過(guò)軟件自動(dòng)識(shí)別并標(biāo)注位置大小。航天產(chǎn)品焊接難度高，一方面是因?yàn)楹教鞓?biāo)準(zhǔn)高，操作中不容許有任何差錯(cuò)，另一方面在于航天產(chǎn)品使用的元器件較為復(fù)雜，所以對(duì)應(yīng)的檢測(cè)難度也很大。
電路板進(jìn)行二維XRAY無(wú)損檢測(cè)后會(huì)結(jié)合CT檢測(cè)設(shè)備，對(duì)不同維度的焊點(diǎn)再進(jìn)行360度全方位的三維成像檢測(cè)，CT檢測(cè)可以有效的檢查隱藏在二維檢測(cè)無(wú)法達(dá)到的角度的缺陷。二維XRAY成像結(jié)合三維斷層掃描成像技術(shù)可以有效的對(duì)電路板焊點(diǎn)質(zhì)量進(jìn)行篩查。
對(duì)“嫦五”控制系統(tǒng)電路板進(jìn)行嚴(yán)苛的工藝試驗(yàn)檢測(cè)的同時(shí)也會(huì)開(kāi)展性能驗(yàn)證，性能驗(yàn)證成功后，為了保證新技術(shù)、新工藝能在嚴(yán)苛的宇航環(huán)境中可靠運(yùn)行，電路板還得經(jīng)過(guò)一系列殘酷的篩選實(shí)驗(yàn)和環(huán)境試驗(yàn)。
經(jīng)過(guò)繁瑣、嚴(yán)謹(jǐn)、有效的試驗(yàn)和驗(yàn)證后，研制團(tuán)隊(duì)會(huì)摸索出一套完整的、嚴(yán)密的工藝方法。通過(guò)這套工藝方法，相當(dāng)于有了一個(gè)參照的“模板”，嫦五部分產(chǎn)品就開(kāi)始了正式的加工工作。
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