Welche Anforderungen Sicherungen für die Raumfahrt erfüllen müssen

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Burn-In ist Standard bei Bauteilen für die Raumfahrt

Tatsache ist, dass die Ausfallhäufigkeit von Bauteilen am Anfang des Lebenszyklus hoch ist (Bild 2). Ist diese Phase einmal überschritten, weisen solche Bauteile eine Lebensdauer von bis zu 30 Jahren auf, was etwa der Betriebsdauer eines Satelliten entspricht. Ziel der Burn-In-Prozedur ist, diese erste Phase im Lebenszyklus der Sicherung zu durchlaufen und diese Fehler auszuschließen. Alle Komponenten der Raumfahrt durchlaufen eine Burn-In-Prozedur.

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Chart F3 definiert den Ablauf von Burn-In und Test-Prozedur

Nach dem Produktionsendtest werden für jede einzelne Sicherung Kaltwiderstand und Spannungsfall gemessen. Der Burn-In ist eine Kombination eines Strom- und Temperaturtests, der bei jeder einzelnen Sicherung unter folgenden Bedingungen durchgeführt wird:

• Dauer: min. 168 Stunden,

• Strom: 64% des Nennstromes,

• Umgebungstemperatur: 80 °C,

• Kontinuierliche Überwachung von Strom und Spannung während des ganzen Tests.

Nach dem Burn-In werden erneut Kaltwiderstand und Spannungsfall für jede Sicherung gemessen. Die Messwerte dürfen max. 10% abweichen, sonst gilt der Test als nicht bestanden. Sind 5% der Sicherungen aus einer Serie außerhalb dieser Toleranz, wird das ganze Produktionslos entsorgt und eine neue Serie von Sicherungen produziert.

Strenge visuelle Prüfung schließt Materialfehler aus

Jede Sicherung wird einer strengen visuellen Prüfung unterzogen, um Materialfehler auszuschließen. Bei jeder Produktionsserie werden zusätzliche Testsicherungen hergestellt, die auch den Burn-In und deren Tests durchlaufen haben. Bei diesen werden Zeit-Strom-Charakteristik- und Lötbarkeitstests durchgeführt, um sicherzustellen, dass diese Eigenschaften immer noch erfüllt werden.

Je nach Kundenwunsch können noch zusätzliche Qualifikationstests durchgeführt werden. Durch diese umfangreiche Prozedur erreicht man bei den Bauteilen eine absolut minimale Ausfallrate und die elektrischen Eigenschaften sind vollumfänglich gewährleistet. Für jeden Auftrag wird ein ausführlicher Testbericht erstellt und mit den Sicherungen mitgeliefert.

Bauteilqualifikationsprozess bei der ESA/ESCC

Die ESA (European Space Agency) verfügt über die Abteilung ESCC (European Space Component Coordination), welches für die Spezifikation, Qualifikation und Beschaffung von Bauteilen für die Raumfahrt verantwortlich ist. ESCC ist auch die höchste Instanz für Dokumentationen und qualifiziert neue Lieferanten und Bauteile für Anwendungen im Weltraum.

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