第1011章 低温芯片稳定性校验（2 / 2）

李工团队负责实时记录芯片工作状态，通过多维度参数采集，全面捕捉 72 小时内芯片性能变化，为稳定性分析提供第一手数据。

运算核心芯片记录：重点监测 3AG1 晶体管的放大倍数（通过电压放大倍数计算）、矩阵运算速度，每小时抽样 100 次运算数据。结果显示：-37c恒温阶段，晶体管放大倍数稳定在 70-75（常态 80，下降 6.25%-12.5%），运算速度保持 0.68-0.7μs \/ 次（达标≥0.7μs \/ 次），无运算中断现象。

存储控制芯片记录：监测磁芯存储器的读写错误率、控制芯片工作电压（5V±0.05V），每分钟统计 1 次错误次数。72 小时内，读写错误率稳定在 0.%），控制芯片电压波动≤0.03V，无数据丢失或地址冲突，存储功能稳定。

接口环境芯片记录：监测通信接口芯片的响应延迟、信号错误率，通过示波器观察波形是否畸变。结果显示：响应延迟稳定在 0.08-0.09μs（达标≤0.1μs），信号错误率 0.005%（达标≤0.01%），低温下波形无明显畸变，接口通信正常。

特殊工况记录：3 次市电中断（10.11 00:00、10.12 06:00、10.13 00:00）期间，备用电源切换时间≤0.1 秒，切换过程中芯片工作未中断，数据交互错误率未上升，验证了低温下电源切换的芯片稳定性。

六、历史补充与证据：芯片状态原始记录档案

1965 年 10 月的《“73 式” 低温芯片状态原始记录档案》（档案号：dw-1965-002），现存于军事通信技术档案馆，包含参数记录表、示波器波形图、异常标记单，共 148 页，由李工、孙工共同记录，是数据采集的直接证据。

档案中 “运算芯片参数记录表”（10.11 00:00-01:00）显示：晶体管 t1 放大倍数 72、t2 放大倍数 73、t3 放大倍数 71，矩阵运算速度 0.69μs \/ 次，电压 5.02V，电流 1.2A，数据均在正常范围内，记录表每小时由李工、赵工双人核对签名，确保准确性。

存储芯片错误率统计表（10.10 12:00-10.13 12:00）按分钟记录：72 小时共 4320 分钟，错误次数累计 3 次（0.%）、接口延迟 0.08-0.095μs（≤0.1μs），4 项核心指标均优于设计目标，低温稳定性验证通过。

八、问题定位与优化建议

基于数据分析，团队识别出 1 项潜在优化点（非故障），提出针对性建议，进一步提升芯片低温稳定性，确保实战万无一失。

潜在优化点：接口环境 pcb 的通信芯片在温度波动时（±0.5c）易出现延迟波动，虽未超标，但存在优化空间，根源是芯片封装导热性不足（低温下热量散失过快，导致局部温度波动）。

优化建议一：改进芯片封装工艺，采用镀镍金属外壳（原塑料外壳），增强导热均匀性，减少温度波动对芯片参数的影响，北京电子管厂已提供镀镍封装样品，预计可使延迟波动幅度降低 50%。

优化建议二：在接口 pcb 的通信芯片周围增加 0.5 厚硅胶导热垫（耐 - 60c），连接至 pcb 金属散热边，使芯片温度更稳定，测试显示导热垫可使芯片温度波动从 ±0.5c降至 ±0.2c。

优化建议三：在低温测试规范中增加 “温度波动测试”（模拟野外昼夜温差），每批量产设备需通过 ±1c温度波动测试，确保极端环境下芯片性能稳定，建议被纳入后续生产测试流程。

九、校验成果与标准化落地

10 月 13 日 16:00-18:00，团队形成《“73 式” 电子密码机低温芯片稳定性校验总报告》，共 86 页，包含环境配置、测试数据、分析结论、优化建议，校验成果同步标准化落地。

制定《军用电子密码机低温芯片测试规范》，明确三大核心要求：测试温度覆盖 - 40c至 - 30c（含 - 37c典型值）、持续时间≥72 小时、核心参数达标阈值（如错误率≤0.001%），规范成为后续 “73 式” 量产测试的强制标准。

建立芯片低温性能数据库，收录 3AG1 晶体管、磁芯控制芯片、通信接口芯片的 - 37c参数（如放大倍数、错误率、延迟），为后续芯片选型与替换提供数据支撑（如更换芯片时需满足同等低温性能）。

对接量产优化：北京电子管厂按建议改进通信芯片封装（镀镍外壳），北京无线电元件厂在接口 pcb 添加导热垫，10 月 20 日优化后的首批样品通过复测，接口延迟波动降至 ±0.005μs，稳定性进一步提升。

校验成果通过国防科工委专家评审，专家确认 “73 式” 芯片在 - 37c环境下 72 小时运行稳定，满足边防实战需求，同意进入后续整机联调阶段，为 1966 年原型机定型奠定关键基础。

十、校验的历史意义与后续影响

从 “73 式” 研发看，低温芯片稳定性校验是实战化验证的 “关键一环”—— 通过 72 小时持续测试，提前发现并优化接口芯片温度波动问题，避免 1968 年列装后在边防低温环境下出现通信延迟，确保设备 “拉得出、用得上”，实战可靠性提升 30%。

从技术创新看，校验首次建立我国军用电子设备 “-37c72 小时低温芯片测试范式”—— 其环境模拟、参数监测、数据分析方法，突破当时苏联 “仅 - 20c48 小时测试” 的局限，使我国军用芯片低温测试标准达到同期国际先进水平（美军同期设备低温测试为 - 30c72 小时）。

从产业带动看，校验推动国产芯片低温性能升级 —— 北京电子管厂基于镀镍封装技术，后续研发出 “低温增强型 3AG2 晶体管”（-40c放大倍数衰减≤8%），上海无线电二厂改进通信芯片内部结构，低温稳定性提升 40%，间接促进我国半导体产业向 “军用低温级” 转型。

从技术传承看，校验形成的测试规范与数据库，成为我国军用电子设备低温测试的基础 ——1970 年《军用电子设备低温测试通用规范》（GJb-1970-032）中，“-37c72 小时持续测试”“核心参数阈值” 等条款，直接源于此次校验实践；其 “问题定位 - 优化 - 复测” 流程，成为后续军用设备低温测试的标准流程。

从实战价值看，校验成果支撑 “73 式” 在边防长期值守 ——1970-1980 年间，北方边防部队反馈，“73 式” 在 - 37c极端低温下可连续运行 72 小时以上，无芯片故障导致的停机，年均维护次数仅 0.5 次 \/ 台，大幅降低边防官兵维护压力，为军事通信安全提供了芯片级的稳定保障。