人造衛(wèi)星、空間探測器等航天領域的低噪聲放大器，其工作環(huán)境復雜，器件往往同時受到熱電、真空、輻照、過載荷等多重應力，且器件無法進行及時的更換和維修，設備昂貴并具有重要應用價值，因此對該類產(chǎn)品中使用的低噪聲放大器的可靠性要求極高。
為了保障設備要求高可靠、長壽命，有必要在產(chǎn)品投入使用前對產(chǎn)品進行真空熱環(huán)境模擬的可靠性試驗，下面是對低噪聲放大器的熱真空試驗研究。
試驗設備：環(huán)儀儀器 太空熱真空環(huán)境艙
輔助設備：金相顯微鏡、掃描電鏡（SEM）、聚焦離子束（FIB）及微光顯微鏡（EMMI）等
試驗設計：
為了研究低噪聲放大器在真空熱試驗的失效機理，選擇四通道接收組件一只進行熱真空試驗，將其中的通道分別編號為接收-1#、-2#、-3#、-4#。
試驗條件：真空度 1.0× 10^-4 Pa，設置四個溫度范圍分別為（-55~85）℃/100℃/125℃/150℃，加電，各 5.5 個循環(huán)，每循環(huán) 24 h。試驗前后測試各通道增益和噪聲參數(shù)。
試驗結果：
熱真空試驗，前后用探針對組件中的低噪聲放大器開展微波參數(shù)（ NF 和 Gain）測試，測試發(fā)現(xiàn)組件中1#、2#、3#、4# 號低噪聲放大器的微波參數(shù)均不同程度退化失效，測試結果如表 1~ 表 2 所示。
表1接收-1#、接收-2#、接收-3#、接收-4#增益測試結果
表2接收-1#、接收-2#、接收-3#、接收-4#噪聲測試結果
由表 1~ 表 2 得出，組件中的低噪放在（-55~85）℃、（-55~100）℃、（-55~125）℃ 試驗條件下均未發(fā)生參數(shù)超差或失效，各參數(shù)與試驗前差別不大；然而，在（-55~150） ℃條件下，器件直接發(fā)生失效。
失效分析：
通過外貌分析、EMMI 與 FIB 分析得出，低噪聲放大器內的無源元件（電容、電感和電阻）、互聯(lián)結構（傳輸線、空氣橋和通孔）均未見明顯異常，損傷部位均位于有源區(qū)，失效模式為柵金屬下方的半導體材料熔融燒毀。
具體表現(xiàn)有：
①柵條損傷形貌有熔融、鼓包、變形，出現(xiàn)燒蝕坑，甚至分層等，具體見下圖所示；
②熔融燒毀位置位于 S 極一側；
③熔融燒毀位置位于 D 極一側；
④ S極和 D 極側均有燒毀熔融；
⑤去除鈍化層和柵極金屬化層后，柵條部位出現(xiàn)新的異?？印?/p>
試驗結論：
通關對某組件低噪聲放大器的熱真空試驗后，內部無源元件（電容、電感和電阻）、互聯(lián)結構（傳輸線、空氣橋和通孔）均未見明顯異常，損傷部位均位于有源區(qū)柵條部位。
以上就是低噪聲放大器的試驗研究，如有試驗疑問，可以咨詢環(huán)儀儀器相關技術人員。
