MIL-STD-202.

MIL-STD-202 es la norma militar estadounidense que define los métodos de ensayo para los componentes electrónicos y eléctricos. Establece los procedimientos de laboratorio empleados para cualificar componentes — resistencias, condensadores, inductores, conectores, interruptores, relés, transformadores y dispositivos similares — frente a las solicitaciones ambientales y mecánicas que encuentran en aplicaciones de defensa. La norma es el complemento a nivel de componente de MIL-STD-810 (ingeniería ambiental a nivel de sistema) y sigue siendo ampliamente referenciada incluso fuera del ámbito de defensa por sectores que exigen una cualificación de componentes de alta fiabilidad.

MIL-STD-202 rige los ensayos a nivel de componente. MIL-STD-810 rige la ingeniería ambiental a nivel de sistema. Muchos planes de ensayo de MIL-STD-810 se apoyan en componentes que ya han sido cualificados según los métodos pertinentes de MIL-STD-202, y muchos programas comerciales de alta fiabilidad (aviónica, automoción, industrial) emplean los métodos de MIL-STD-202 incluso cuando el producto final se cualifica según una norma no militar.

Alcance

MIL-STD-202 está estructurada como una biblioteca de métodos. Cada método especifica un único ensayo (o una familia de ensayos relacionados) aplicado a los componentes electrónicos, con condiciones de ensayo definidas, opciones de severidad, requisitos de equipos y procedimientos de aceptación. La norma no especifica qué métodos se aplican a qué componente — esa selección procede de la especificación del componente, del documento de aprovisionamiento o del programa de cualificación.

El esquema de numeración de los métodos agrupa los ensayos por categoría:

• Serie 100 — Ensayos ambientales
• Serie 200 — Ensayos de características físicas
• Serie 300 — Ensayos de características eléctricas

Esta página se centra en los métodos que se encuentran con más frecuencia en la cualificación ambiental y mecánica — las series 100 y 200.

Métodos de ensayo

Serie 100 — ensayos ambientales

Method 101 — Atmósfera salina (corrosión)

• Finalidad: determinar la resistencia de los acabados, terminales y elementos estructurales de los componentes a la corrosión en atmósferas cargadas de sal
• Procedimiento: el componente se expone a niebla salina continua bajo temperatura y concentración controladas durante la duración especificada
• Condiciones de ensayo: solución de NaCl al 5 % en masa, cámara a 35 °C ± 1,4 °C, niebla atomizada a pH 6,5 a 7,2; exposición típica de 24 / 48 / 96 / 240 / 504 h según la severidad (MIL-STD-202 Method 101).
• Aplicación: conectores, terminales, superficies metálicas expuestas en aplicaciones marinas o costeras

Method 103 — Humedad (régimen permanente)

• Finalidad: evaluar la capacidad de los componentes para mantener sus propiedades eléctricas y mecánicas bajo una exposición prolongada a humedad elevada
• Procedimiento: exposición a temperatura alta constante y humedad relativa elevada durante la duración especificada
• Aplicación: todos los componentes electrónicos en los que la absorción de humedad, la fuga superficial o la corrosión galvánica supongan una preocupación

Method 105 — Presión barométrica (reducida)

• Finalidad: verificar el comportamiento de los componentes bajo la presión atmosférica reducida que se encuentra en altitud
• Procedimiento: cámara de presión con reducción controlada hasta la baja presión especificada; verificación funcional durante y después de la exposición
• Aplicación: componentes en compartimentos aeroespaciales no presurizados, vehículos de gran altitud, sistemas de misiles

Method 106 — Resistencia a la humedad

• Finalidad: solicitación combinada de ciclos térmicos y de humedad para la revelación acelerada de los modos de fallo relacionados con la humedad
• Procedimiento: exposición cíclica que alterna humedad elevada a temperatura alta con fases de baja temperatura a lo largo de varios días

Method 107 — Choque térmico

• Finalidad: ensayar la capacidad de los componentes para soportar transiciones rápidas entre extremos de calor y frío
• Procedimiento: ensayo de transferencia entre dos cámaras (o de líquido a líquido) con temperaturas alta y baja, tiempo de transferencia y número de ciclos especificados
• Aplicación: componentes sometidos a transitorios térmicos rápidos en servicio o en cualificación ambiental

Method 108 — Vida (a temperatura ambiente elevada)

• Finalidad: ensayo de vida acelerado bajo temperatura elevada para evaluar la fiabilidad a largo plazo
• Procedimiento: funcionamiento sostenido a temperatura elevada durante la duración de ensayo especificada
• Aplicación: cualificación de vida útil, cribado de fallos prematuros

Serie 200 — ensayos físicos y mecánicos

Method 201 — Vibración (sinusoidal)

• Finalidad: determinar la respuesta del componente a la vibración de frecuencia única a lo largo de ejes definidos
• Procedimiento: barrido o permanencia a frecuencias y amplitudes especificadas; tres ejes ortogonales
• Aplicación: componentes montados en plataformas vibrantes; aplicaciones aerotransportadas, sobre vehículos y a bordo de buques

Method 204 — Vibración (alta frecuencia)

• Finalidad: vibración sinusoidal de mayor frecuencia que el Method 201; cubre rangos relevantes para clases de plataforma específicas

Method 207 — Caída aleatoria

• Finalidad: simular la manipulación brusca que experimentan los componentes durante el transporte y el servicio en campo

Method 213 — Choque (impulso especificado)

• Finalidad: ensayar la resistencia a impulsos de choque mecánico único
• Procedimiento: forma de impulso especificada (semisinusoidal, diente de sierra o trapezoidal), aceleración pico y duración del impulso a lo largo de ejes ortogonales
• Aplicación: choque por caída, eventos de impacto, choque de transporte

Method 215 — Vibración aleatoria

• Finalidad: perfil de vibración por densidad espectral de potencia aplicado a los componentes, más representativo de los entornos operativos que el barrido sinusoidal

Serie 300 — características eléctricas

La serie 300 cubre ensayos como la tensión soportada dieléctrica (Method 301), la resistencia de aislamiento (Method 302), la resistencia térmica (Method 312) y evaluaciones eléctricas similares a nivel de componente. Estos se referencian desde las especificaciones de componentes y los documentos de cualificación más que desde los planes de ensayo ambiental.

Aplicabilidad

• Componentes de defensa (conectores, relés, condensadores): 101, 103, 105, 107, 108, 201, 213
• Cualificación de vida útil de defensa / aeroespacial: 108, 215
• Electrónica marina / a bordo de buques: 101, 103, 106
• Componentes industriales de alta fiabilidad: 103, 107, 108, 201, 213
• Automoción (uso selectivo): 107, 213 además de las normas AEC-Q
• Componentes aeroespaciales (comerciales): 107, 215 junto con DO-160 a nivel de sistema

La cualificación a nivel de componente según MIL-STD-202 suele ser una condición previa para la aceptación a nivel de sistema según MIL-STD-810 o RTCA DO-160 — el programa de ensayo del sistema se apoya en la premisa de que los componentes internos ya han demostrado una robustez de referencia.

Normas relacionadas

• MIL-STD-810 — Ingeniería ambiental a nivel de sistema; referencia MIL-STD-202 para la cualificación a nivel de componente de las piezas internas
• MIL-STD-883 — Métodos de ensayo para dispositivos microelectrónicos (el equivalente de MIL-STD-202 para los circuitos integrados)
• MIL-STD-750 — Métodos de ensayo para dispositivos semiconductores discretos
• MIL-STD-1344 — Métodos de ensayo para conectores eléctricos (se solapa con varios métodos de MIL-STD-202)
• EIA-364 — Procedimientos de ensayo de conectores y zócalos eléctricos (homólogo comercial, a menudo referenciado junto a MIL-STD-202 o en su lugar)
• Normas JEDEC — Métodos de ensayo de fiabilidad de circuitos integrados que adaptan los conceptos de MIL-STD-202 a la industria comercial de semiconductores
• IEC 60068-2 — Equivalente internacional para muchos métodos de ensayo ambiental; menos prescriptivo para la cualificación a nivel de componente

Implicaciones de ingeniería

La conformidad con MIL-STD-202 para los componentes suele ser un requisito a nivel de programa: el contratista principal especifica los métodos y los niveles de severidad en el documento de cualificación del componente, y los proveedores de componentes demuestran la conformidad mediante campañas de ensayo específicas. Tres decisiones a nivel de programa determinan el alcance del ensayo:

• Selección de métodos — qué subconjunto de las series 100/200/300 se aplica a la clase de componente; muchos programas emplean un subconjunto adaptado en lugar de la batería completa
• Selección de severidad — dentro de cada método, los niveles de severidad se eligen para ajustarse al entorno de la plataforma (p. ej. altitud de aviónica frente a polvo de vehículo terrestre)
• Tamaño de la muestra y aceptación — número de muestras ensayadas, tasa de fallo admisible, tratamiento de los resultados marginales

Para los fabricantes de componentes, mantener una cualificación MIL-STD-202 vigente sobre las referencias de pieza clave acorta de forma significativa el ciclo de certificación de los programas de defensa y de alta fiabilidad que referencian esas cualificaciones.