《航天器用电线电缆破坏性物理分析方法编制说明》

CSTM团体标准《航天器用电线电缆破坏性物理分析方法》

编制说明

（立项阶段□征询意见阶段审定阶段□报批阶段□）

1、目的意义

破坏性物理分析作为重要应用场合高可靠元器件质量保证工作的重要内容，

一方面可以帮助工厂改进工艺提升产品质量，另一方面也可以帮助用户调查和评

估产品是否存在工艺缺陷。因此，在全球航天工程领域，从上个世纪开始普遍开

展破坏性物理分析试验，极大的提升了航天工程任务的成功率。

电线电缆作为电子产品电能和信息传输的重要介质，对系统完成预定任务以

及达到预期寿命起到至关重要的作用。且随着航天任务的复杂性提高，对所选用

部组件的质量要求也越来越高。因此在深空探测等重要工程任务中，电线电缆等

元件同样需要进行破坏性物理分析试验，以检验产品结构是否符合要求。但与此

需求不符的是，目前国内尚无适用的电线电缆破坏性物理分析试验规范。因此需

编制电线电缆破坏性物理分析试验规范文件，指导并规范生产方和使用方对电线

电缆的破坏性物理分析工作。

2、预期的社会效益、经济效益

目前国内航天机构已普遍加强对各类型航天器用电子元器件的破坏性物理

分析实验要求，但针对电线电缆的破坏性物理分析实验尚无标准方法。针对上述

现状，制定适用于电线电缆的破坏性物理分析方法可完善航天器用电线电缆的质

量保证内容，即可作为航天用户对拟选的产品进行接收检验的指导性文件，也可

指导电线电缆生产厂进行生产过程监控和质量提升。

3、工作简况

根据中国材料与试验标准化委员会（CSTM标准委员会）2023年9月27日关于

CSTM标准《航天器用电线电缆破坏性物理分析方法》的立项公告，《航天器用

电线电缆破坏性物理分析方法》（计划编号为CSTMLX980201300—2023）由中国

科学院国家空间科学中心牵头制定，中航富士达线缆有限公司、中国科学院空间

应用工程与技术中心参与，科学试验标准化领域委员会科学试验创新方法标准化

技术委员会（CSTM/FC98/TC02）归口管理。

中国科学院国家空间科学中心接到CSTM标准《航天器用电线电缆破坏性物理

分析方法》制定任务后，查阅了国内外相关标准和资料，进行了深入的准备工作，

开展了国内外航天机构针对电线电缆进行破坏性物理分析实验的调研工作，于

2023年1月5日组织召开了标准制定启动会暨第一次工作会议。与会人员认真讨论

了标准草案稿及有关文件，会议确定了标准制定原则、方案与框架、工作程序和

计划，提出了标准修改建议，并成立了标准编制工作组（详见表1），明确了标

准制定的工作分工。

表1标准编制工作组组成及分工

编制分工单位名称工作分工

调研与资料收集工作；

中国科学院国家空验证试验，数据分析；

主编单位

间中心分阶段编写征求意见稿、送审稿、报批稿及其编制说明；

《征求意见稿》意见收集，整理反馈意见。

资料收集和需求调研工作，提供航天工程型号常用电线电

西安富士达线缆有

缆技术资料等；

限公司

参编单位标准编写修改。

中国科学院空间应配合进行国内外标准调研，试验方法研究等；

用工程与技术中心标准编写修改。

2023年1月5日，标准编制工作组召开了第一次会议，就标准内容、适用范围

等进行了研讨。标准编制工作组一致同意标准内容为针对航天器用电线电缆破坏

性物理分析实验。

2023年1月至2023年2月，标准编制工作组对电线电缆的航天应用需求和样品

基本信息进行了调研，调研内容包括电线电缆在航天工程中的常用类型、结构特

点及常见工艺质量问题等。

2023年2月至2023年3月，标准编制工作组对宇航用高可靠电线电缆的设计和

生产制造流程进行了调研。

2023年4月至2023年6月，标准编制工作组总结了近年来主编单位开展的航天

器用电线电缆破坏性物理分析实验情况，同时选取两种不同结构电缆样品开展了

破坏性物理分析实验，通过对试验流程、原材料和设备、试验项目及检验点和判

据的总结，初步制定了可工程实施的电线电缆破坏性物理分析方法。

2023年9月，标准编制工作组完成标准的征求意见稿和编制说明，报秘书处。

以下为标准起草单位和工作组成员。

表2标准起草单位和工作组成员

序成员

所在单位专业方向电话邮箱

号姓名

中国科学院

1翁正电子元器件可靠engzheng@

国家空间科学中心

西安富士达

2李英武电子通iyingwu@

线缆有限公司

西安富士达

3黄涛高分子材uangtao@

线缆有限公司

中国科学院空间应

4李昕昕电子元器件可靠ixinxin@

用工程与技术中心

中国科学院

5刘红民可靠el-center@

国家空间科学中心

西安富士达chengtianhao@forstar.co

6程天昊光信息技/p>

线缆有限公司

中国科学院

7薛倩电子元器件可靠ueqian@

国家空间科学中心

中国科学院

8武晗宇航元器件工uhan@

国家空间科学中心

中国科学院

9王帅杰电子元器件可靠angshuaijie@

国家空间科学中心

4、标准编制的原则

（1）标准在结构和编写规则上严格按照GB/T1.1-2020的规范要求。

（2）标准的编写注意贯彻协调一致与相容性的原则，与已发布的相关国家

标准、行业标准和规范相协调。本标准在编制过程中，参照了国内外相关标准，

详见表2。

（3）标准确定的技术方案和试验方法切实可行，具有可操作性，试验方法

尽可能采用已有的国际或国家标准。

（4）标准编制的主要技术路线：吸纳相关单位的专业人士成立标准起草工

作组，通过对国内电线电缆的航天应用需求以及设计制造工艺进行了调研，收集

了各方资料，征求生产、使用、设计、检验等各方意见，确定了电线电缆的破坏

性物理分析方法。

表3编制依据及参考资料

ESCCBasic

DESTRUCTIVEPHYSICALANALYSISOFEEECOMPONENTS

SpecificationNo.21001

GJB4027B-2021军用电子元器件破坏性物理分析方法

GJB4152-2001多层瓷介电容器及其类似元器件剖面制备及检验方法

GJB360B-2009电子及电气元件试验方法

5、确定标准主要技术内容的依据

1.结构说明

该标准草案分为11个章节，具体结构和章节如下：

前言

1范围

2规范性引用文件

3术语和定义

4环境要求

5原理

6仪器和设备

7试剂和材料

8样品

9试验步骤

10试验报告

2.主要技术内容说明

该标准给出了航天器用电线电缆破坏性物理分析的方法，包括适用范围、术

语和定义、试验原理、仪器设备、试剂和材料以及试验步骤和试验报告等内容，

适用于航天型号任务用绕包包覆、挤压成型包覆，有屏蔽层、无屏蔽层，半刚、

柔性等各类电线电缆。

试验原理方面，标准明确了针对电线电缆进行破坏性物理分析试验的主要目

和判别依据，同时规定了具体的试验项目。

所需仪器设备和原材料方面，根据各项试验特点，标准规定了立体显微镜、

焊锡槽、金相显微镜以及磨抛机等各类一起设备的性能指标，同时规定了试验所

需各类试剂和耗材的种类和性能要求。

试验步骤章节规定了外部目检、结构检查、可焊性和制样镜检四个试验项目

的具体操作方法、检查要求/要点和缺陷判据三个重点内容。其中，操作方法部

分详细描述了每项试验的具体操作要求，以保证试验过程科学合理同时避免引入

人为因素导致试验结果误判。检查要求/要点部分主要结合样品生产过程中常见

工艺质量问题规定了每项试验的检验点，以保证能够全方位对线缆生产工艺和质

量状态进行评估，也保证不同检验人员/机构之间具有相同的检验要求。缺陷判

据部分主要结合样品生产过程中的常见工艺质量问题并结合航天应用中对样品

的可靠性要求，规定了各项试验中缺陷的判定依据，保证缺陷判据明确清晰。考

虑到标准编写协调一致与相容性的原则，对于可焊性以及制样镜检部分试验方法

优先引用了已发布的相关标准，同时结合电线电缆的产品特性和航天工程型号的

特殊要求，细化了部分试验细节。

试验报告章节主要规定了试验报告的主要内容，以明确试验样品和实验人员

/机构详细信息以及试验结果。

6、主要试验或验证结果

目前航天型号任务中常用的电线电缆有绕包包覆、挤压成型包覆，有屏蔽层、

无屏蔽层，半刚、柔性等不同类型线缆。

根据前期国内航天型号任务用电线线缆需求情况，结合产品类型、和结构特

征等特性，标准编制工作组选取了二类样品开展了试验验证工作。验证对象均有

真实的工程项目背景，对验证结果的真实性、有效性起到了很好的支撑作用，可

以作为标准编制的重要实施依据和效果佐证。

6.1某绕包包覆线缆验证情况介绍

样品为某国内单位生产的绕包包覆线缆，采用黑色聚四氟乙烯薄膜绕包包

覆，内导体为19*0.16㎜绞合镀银圆铜线，镀银层厚度不低于2.0μm。针对该产

品项目组按照标准要求进行了破坏性物理分析试验，检验产品是否满足设计指标

及航天型号要求。试验发现，该产品的分析结论为合格，未发现设计、结构、材

料和制造质量缺陷。分析过程及数据如下：

1）外部目检

该产品绝缘层为聚四氟乙烯薄膜绕包包覆，线缆表面无标识，包覆层无夹杂

任何外来物及残留物，无腐蚀变色现象，无针孔、裂纹、破损、鼓包等结构缺陷。

试验结果合格，典型外观形貌照片如图6-1所示。

图6-1样品外部形貌图

2）结构检查

样品为双层黑色聚四氟乙烯薄膜绕包包覆，按照规范要求放大20~40倍对样

品屏蔽层、内导体进行检查。检查发现：包覆层无夹杂任何外来物及残留物，无

腐蚀变色现象，无针孔、裂纹、破损、鼓包等结构缺陷，绕包包覆层搭盖率、绕

包方向等工艺符合要求；内导体数量符合要求，无断线、毛刺、异常弯折及绞合

不均匀等缺陷。结构检查试验结果合格，典型外观形貌照片如图6-2、6-3所示。

图6-2样品绝缘层形貌图

图6-3样品线芯形貌图

3）可焊性

样品为单芯线缆，按照规范要求去除样品包覆层后暴露出内导体，按照规范

要求进行可焊性试验。检查发现试验后样品内导体表面覆盖均匀连续的新焊料，

无针孔、空穴、不润湿等现象。可焊性试验结果合格，典型形貌照片如图6-4所

示。

图6-4样品绝缘层形貌图

4）制样镜检

按照规范要求将三段样品进行灌封、研磨及抛光后进行化学腐蚀，随后放大

20~500倍对样品屏蔽层、内导体及内导体镀层进行检查。检查发现：包覆层无夹

杂任何外来物及残留物，无腐蚀变色现象，无针孔、裂纹、破损、鼓包等结构缺

陷，绕包包覆层厚度等结构特征符合要求；内导体数量、尺寸及材料符合要求，

内导体镀层厚度均匀一致，符合产品规范要求，无镀层缺失等缺陷。制样镜检试

验结果合格，典型形貌照片如图6-5、6-6所示。

图6-5样品截面及内导体形貌图

图6-6样品内导体镀层形貌图

6.2某半刚线缆验证情况介绍

样品为某型进口半刚射频线缆，采用裸铜管作为屏蔽层，低密度聚四氟乙烯

作为介质层，线芯尺寸为0.574㎜，材质为铜镀银。针对该产品项目组按照标准

要求进行了破坏性物理分析试验，检验产品是否满足设计指标及航天型号要求。

试验发现，该产品的分析结论为合格，未发现设计、结构、材料和制造质量缺陷。

分析过程及数据如下：

1）外部目检

该产品屏蔽层为裸铜管，线缆表面通过黑色油墨标识样品信息。经检查，屏

蔽层无腐蚀变色现象，无针孔、毛刺等结构缺陷，表面标识清晰，内容及位置合

理。试验结果合格，典型外观形貌照片如图6-7所示。

图6-7样品外部形貌图

2）结构检查

样品为裸铜管作为屏蔽层，低密度白色聚四氟乙烯作为介质层，按照规范要

求将样品拆解后放大20~40倍检查样品介质层及内导体。检查发现：介质层无夹

杂任何外来物及残留物，无针孔、裂纹、破损、鼓包及异常气泡等结构缺陷；内

导体无断线、毛刺、异常弯折等缺陷。结构检查试验结果合格，典型外观形貌照

片如图6-8所示。

图6-8样品结构形貌图

3）可焊性

样品为金属圆管屏蔽层，按照规范要求去除样品屏蔽层及介质层后暴露出内

导体，按照规范要求进行可焊性试验。检查发现试验后样品屏蔽层及内导体表面

覆盖均匀连续的新焊料，无针孔、空穴、不润湿等现象。可焊性试验结果合格，

典型形貌照片如图6-9所示。

图6-9样品可焊性形貌图

4）制样镜检

按照规范要求将三段样品进行灌封、研磨及抛光后进行化学腐蚀，随后放大

20~500倍对样品屏蔽层、内导体及内导体镀层进行检查。检查发现：屏蔽层材料

及尺寸符合要求；介质层无夹杂任何外来物及残留物，无针孔、裂纹、破损、鼓

包等结构缺陷；内导体尺寸及材料符合要求，内导体镀层厚度均匀一致，符合产

品规范要求，无镀层缺失等缺陷。制样镜检试验结果合格，典型形貌照片如图

6-10、6-11所示。

图6-10样品截面及内导体形貌图

图6-11样品内导体镀层形貌图

7、与国际、国外同类标准水平的对比情况

目前美国国防部、我国中央军委装备发展部以及欧洲宇航元器件协调组

（ESCC）均发布了专门指导电子元器件破坏性物理分析的规范文件，分别对应

MIL-STD-1580、GJB4027B-2021和ESCC21001。但前两者均未包含针对电线电缆

开展破坏性物理分析的内容；后者虽然包括了电线电缆的试验内容，但试验要求

过于笼统，无具体试验方法和判定标准，无法参照执行。

表4国内外同类标准对比

标准号MIL-STD-1580GJB4027B-2021ESCC21001本标准

DESTRUCTIVEPHYSICAL

ANALYSISFORDESTRUCTIVE

军用电子元器航天器用电线

ELECTRONIC,PHYSICAL

标准名称件破坏性物理电缆破坏性物

ELECTROMAGNETIC,ANDANALYSISOFEEE

分析方法理分析方法

ELECTROMECHANICALCOMPONENTS

PARTS

应用领域军用军用宇航应用航天器用

电气、电子和机电气、电子和机电

适用产品电气、电子和机电元器件

电元器件（无电元器件（含电线/电线线缆

类型（无电线/线缆）

线/线缆）线缆）

外部目检、标识牢外部目检、结

质保项目

无无固度、可焊性、内构检查、可焊

及要求

部目检、制样镜检性、制样镜检

引用GJB360、

试验方法引用ESCC部分试

无无GJB4152部分

及条件验方法

试验方法

8、与有关的现行法律、法规和标准的关系

本标准作为推荐性团体标准，符合国家现行的方针、政策、法律、法规的规

定，符合GB/T1.1《标准化工作导则第1部分》、GB/T20004.1《团体标准化：

良好行为指南》等系列标准的要求，并注意贯彻与已发布国家标准、行业标准和

规范的协调一致性和相容性原则。

9、知识产权情况说明

标准中无涉及专利知识产权问题。

10、重大分歧意见的处理经过和依据

本标准在编写过程中尚无重大意见分歧。

11、贯彻标准的要求和措施建议

在中关村材料试验技术联盟和中国材料与试验团体标准委员会（CSTM）领导

下，在中国材料与试验团体标准委员会科学试验创新方法标准化技术委员会

（CSTM/FC98/TC02）指导下，由标准牵头单位组织标准宣贯和技术培训，邀请行

业内主流的电线电缆生产企业和用户，以及研究机构等单位参与交流，推动电线

电缆宇航应用的可持续发展。

建议实施日期为2023年12月1日。

12、替代或废止现行相关标准的建议

无

13、其它应予说明的事项

无

14、编制说明附件

a）破坏性物理分析（DPA）试验报告；

CSTM团体标准《航天器用电线电缆破坏性物理分析方法》编制工作组

2023-10-26