提高定义加固和可靠性的标准

作者：IVAN STRAZNICKY，AARON FRANK

“坚固”有多坚固？该问题的答案应该有一个明确且一致的答案，使系统集成商有信心并确信来自商用现货 （COTS） 供应商的特定模块将在其应用所需的条件下运行和生存。然而，COTS供应商声称他们的模块将满足一定的耐用性范围（温度、冲击和振动）并不是基于一个通用的行业标准，使客户能够在不同供应商的不同电路板之间进行有意义的比较。

通常，从系统集成商开始开发一组特定的模块到系统实际通过认证然后进入部署可能需要数年时间。由于时间框架的延长，潜在的热或机械设计问题可能在很长一段时间内仍未被发现。发现问题的时间越晚，修复的成本就越高。虽然不可能针对每种可能的情况进行测试，但前期模块认证越可靠，向系统集成商提供的信息就越多。有了这些数据，系统集成商遇到模块级可靠性问题的可能性就会大大降低。

此外，很少有COTS供应商在面对已部署平台的重复温度循环条件时能够定义长期可靠性。例如，当今的机载系统经历了定期且反复出现的极端温度模式，这些极端温度在微观上对电子组件施加压力，随着时间的推移可能导致故障。使问题复杂化的是一个简单的事实，即 COTS 供应商对其坚固耐用的模块实际执行的认证存在很大差异。

好消息是，这样的耐久性标准已经存在：VITA标准组织的ANSI / VITA 47针对插件单元的环境，设计和施工，安全和质量。更好的是，该标准目前正在更新，以满足新兴的COTS应用的加固要求，如太空和无人水下航行器（UUV）。VITA 47 包括针对不同坚固等级指定不同级别的环境：工作温度、非工作温度、温度循环、振动和工作冲击。对于流行的传导冷却模块格式，这些环境的严重程度从ECC1到ECC4不等（如表1所示）。VITA 47 的目的之一是通过详细说明不同环境条件的通过/失败标准，为加固和认证过程提供更多通用性。这使得标准化模块在接受认证时所经历的特定环境条件成为可能。

表 1：VITA 47 坚固性要求。

VITA 47 的一个值得注意的方面是，它定义了一种确定热循环长期可靠性的方法。VITA 47 定义了一系列 500 次热循环。对于ECC4水平测试，这些循环范围为-55°C至+105°C，相关测试使模块承受超过七周的连续热应力。根据 VITA 47 指南，集成商可以将热测试数据与其平台的长期可靠性目标相关联，根据目标平台的不同，这可能相当于 5 年、10 年或 15 年的有效使用寿命。

现在是 VITA 47 在整个嵌入式市场中被接受的时候了。这样做将有助于通过使用通用标准来定义环境测试、安全和质量要求来消除市场不确定性。正如VITA执行董事Jerry Gipper所说，VITA 47使“用户更容易，更快地确定特定产品是否满足其环境要求。这使用户能够验证特定的插件模块是否适用于目标应用，并将产生所需的系统可靠性。

Curtiss-Wright已将VITA 47标准（包括ECC4）整合到其标准可靠性测试实践中。完整的测试报告可用于部分产品。

对于系统集成商来说，当问到模块有多坚固时，答案不应该是“这取决于你对坚固的定义”。VITA 47 为 COTS 行业提供了工具，为客户提供更高的加固性以及有关产品可靠性的知识和信心。是时候让这些工具发挥作用了。

审核编辑：郭婷