第1011章 低温芯片稳定性校验（1 / 1）

卷首语

1965 年 10 月，“73 式” 电子密码机 3 块 PCB 样品完成功能测试后，研发团队将目光投向边防实战的核心挑战 —— 我国北方边防冬季最低气温常达 - 37℃，芯片在低温环境下易出现参数漂移（如晶体管放大倍数下降）、接口接触不良等问题，直接影响加密流程稳定性。此时，开展 - 37℃持续 72 小时的芯片稳定性校验，成为验证设备低温适配能力的关键环节。这场为期 4 天的校验工作，不仅全面掌握了核心芯片的低温性能数据，更通过问题分析形成优化方案，为 “73 式” 在严寒边防的可靠运行筑牢芯片级保障，也奠定了我国军用电子设备低温测试的早期实践范式。

一、校验背景与核心目标

PCB 样品功能测试完成后，王工团队在初步低温摸底测试中发现：-20℃时，运算核心 PCB 的 3AG1 晶体管放大倍数从 80 降至 65（下降 18.7%）；-30℃时，存储控制 PCB 的磁芯存储器读写错误率升至 0.01%（超目标 0.001%），接口环境 PCB 的通信芯片响应延迟增加 0.2μs，暴露低温下芯片性能衰减的风险，系统校验势在必行。

基于边防实战需求与硬件指标，团队明确三大核心目标：一是持续稳定性，-37℃环境下连续运行 72 小时，芯片工作正常率≥99.5%；二是性能达标，运算速度≥0.7μs / 次、数据错误率≤0.001%、接口响应延迟≤0.1μs；三是状态可控，实时记录芯片电压、电流、温度参数，异常数据可追溯，为后续优化提供依据。

校验工作由王工牵头（硬件总负责），组建 4 人专项小组：王工（整体统筹，把控测试流程）、李工（芯片状态监测，负责数据采集）、赵工（运算核心芯片分析，熟悉晶体管特性）、孙工（存储接口芯片分析，擅长参数研判），覆盖 “测试 - 监测 - 分析” 全环节。

校验周期规划为 4 天（1965.10.10-1965.10.13），分三阶段：第一阶段（10.10 8:00-12:00）搭建测试环境与设备调试；第二阶段（10.10 12:00-10.13 12:00）-37℃持续 72 小时测试；第三阶段（10.13 12:00-18:00）数据整理与分析，形成校验报告。

启动前，团队明确核心约束：测试环境温度波动≤±1℃（确保数据有效性）；芯片监测点覆盖核心元件（如运算晶体管、存储控制芯片、通信接口芯片）；测试过程不干预设备运行（模拟无人值守场景），确保校验结果贴合实战。

二、低温测试环境的搭建与设备配置

李工团队基于实战场景，搭建高精度低温测试环境，确保温度可控、状态可测，为 72 小时持续校验提供稳定条件。

低温环境模拟：采用国产 WDK-1965 型高低温试验箱（温度范围 - 60℃至 150℃，控温精度 ±0.5℃），将电子密码机整机置于试验箱内，通过温度控制系统设定降温速率为 5℃/ 小时（模拟自然降温过程），最终稳定在 - 37℃，避免骤冷导致硬件损坏。

状态监测设备配置：在密码机内部布设 12 个热电偶温度传感器（精度 ±0.1℃），分别监测运算核心 PCB 的晶体管阵列、存储控制 PCB 的磁芯存储器、接口环境 PCB 的通信芯片温度；外接国产 DS-1965 型数据采集仪（采样率 1 次 / 分钟），记录芯片工作电压（5V±0.1V）、工作电流（0-5A）、数据交互错误次数等关键参数。

负载模拟配置：通过信号发生器向密码机输入持续明文信号（100 字符 / 分钟），模拟实战通信负载，使芯片处于满负荷运行状态；外接示波器（SR-8 型）监测数据总线信号，实时观察信号波形是否异常（如畸变、中断），判断芯片工作状态。

环境监控与应急保障：试验箱外设置温度监控终端，实时显示箱内温度与设备运行状态；配备备用电源（续航≥24 小时），防止市电中断导致测试中断；制定应急方案：若芯片温度骤降或电压异常，立即暂停测试并记录断点数据，确保校验安全可控。

三、历史补充与证据：测试环境配置档案

1965 年 10 月的《“73 式” 低温芯片稳定性测试环境配置档案》（档案号：DW-1965-001），现存于研发团队档案库，包含试验箱参数表、监测点分布图、设备清单，共 26 页，由李工、王工共同编制，是环境搭建的核心依据。

档案中 “试验箱参数表” 详细标注：WDK-1965 型高低温试验箱 “有效工作空间 50cm×40cm×60cm（适配密码机尺寸），控温精度 ±0.5℃，降温速率 0.1-10℃/ 小时可调，内胆材质不锈钢（耐腐蚀），保温层厚度 10cm（确保温度稳定）”，参数与测试需求精准匹配。