王純達
[摘 要]隨著近年來我國航空航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展,航空航天產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性要求也越來越高。電子元器件行業(yè)處于航天系統(tǒng)供應鏈的末端,保證其產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定、可靠,提高企業(yè)質(zhì)量管理和控制能力,既是航天系統(tǒng)的必然要求,也是企業(yè)提高自身競爭力的重要手段。本文圍繞航天產(chǎn)品電子元器件的可靠性控制進行了研究。
[關鍵詞]航天產(chǎn)品;電子元器件;可靠性
中圖分類號:R612 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)26-0322-01
引言
隨著全球經(jīng)濟一體化的發(fā)展,市場競爭日益激烈,最終體現(xiàn)為產(chǎn)品質(zhì)量、成本、服務和環(huán)境保護等方面的競爭。歷史經(jīng)驗與現(xiàn)實情況均表明,產(chǎn)品質(zhì)量是企業(yè)最終贏得競爭與市場占有率的關鍵因素。改革開放以來我國的航天事業(yè)蓬勃發(fā)展,產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益,如何提高航天產(chǎn)品的可靠性以及穩(wěn)定性,保證航天產(chǎn)品的壽命,關系到航天事業(yè)的未來。電子元器件作為航天產(chǎn)品的重要組成部分,其性能好壞直接影響到整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性,所以近些年來對于電子元器的質(zhì)量要求也越來越嚴格。因此,研究航天產(chǎn)品電子元器件的可靠性控制具有十分重要的現(xiàn)實意義。
1、航天產(chǎn)品電子元器件研發(fā)存在問題
1.1 選用采購不合理
設計師系統(tǒng)在選用電子元器件時,只注重元器件的功能和技術指標,對質(zhì)量等級和可靠性要求沒有給予應有的重視。同時,采購進度無法與產(chǎn)品的要求不匹配,因物資采購而造成相當長的生產(chǎn)周期損失;而且電子元器件出現(xiàn)質(zhì)量問題時,不能及時與供應商取得聯(lián)系,對產(chǎn)品研制造成了一定的阻礙。
1.2 質(zhì)量管理不到位
在電子元器件的監(jiān)制、驗收、復驗和補充篩選過程中,存在一些管理方面的問題。例如,采購員不夠認真,在訂貨合同中未注明質(zhì)量保證單位,導致部分元器件在生產(chǎn)過程中受到各種因素影響質(zhì)量;部分器件未按航天產(chǎn)品元器件的驗收辦法進行驗收、管理,導致出現(xiàn)問題時無法追溯原因,某些環(huán)節(jié)上的程序不十分明確,造成了一定的混亂等。
1.3 失效處理不及時
電子元器件在使用過程中出現(xiàn)失效后的處理要求不明確,例如元器件失效情況的記錄、失效器件的保管和傳遞、送交失效分析機構進行失效分析的程序和所需信息等,以致造成失效信息散亂、失效器件保管不善的情況,給失效元器件的歸零工作帶來很大的困難。
2、航天產(chǎn)品電子元器件的可靠性控制策略
2.1 科學、合理選用電子元器件
元器件的選用是電子產(chǎn)品設計中最關鍵的一步,設計人員在滿足產(chǎn)品性能參數(shù)要求的前提下,要考慮電子產(chǎn)品適用的溫度、濕度等環(huán)境要求,電網(wǎng)電壓和失真度的要求,以及產(chǎn)品的電磁兼容性、安全性、穩(wěn)定性等要求,確定元器件的基本參數(shù),再根據(jù)其應用部位、空間、間距的要求選擇符合產(chǎn)品要求元器件。具體可以從以下幾個方面進行:第一,航天產(chǎn)品中所使用的電子元器件應選擇軍品級以上(包含軍品級),以保證其可靠性;第二,須選用滿足產(chǎn)品要求的品種,不同的產(chǎn)品由于使用要求不同,選用元器件的出發(fā)點必然也有差異,例如質(zhì)量等級要求及其它一些特殊要求;第三,要選擇質(zhì)量比較穩(wěn)定的電子元器件型號和生產(chǎn)廠家,對于關鍵的元器件,必要時還應對生產(chǎn)方進行有關質(zhì)量調(diào)研或質(zhì)量認證。
2.2 加強電子元器件的采購管理
元器件采購一般應貫徹“質(zhì)量第一,確保進度,控制成本,統(tǒng)籌訂貨”的原則,要改變傳統(tǒng)的采購即簡單的買賣的思想,在采購過程中積極主動參與元器件的質(zhì)量管理。元器件采購前應制定采購文件,包括:采購標準、采購清單和采購合同。采購標準和采購清單可作為采購合同的附件。在型號研制的初樣、試樣(正樣)、定型和批生產(chǎn)等不同階段,應當根據(jù)型號的實際情況,由有關部門對元器件技術標準或要求做出具體規(guī)定,作為采購元器件的技術依據(jù)。在無適用的技術標準可作為元器件采購依據(jù)的情況下,應制定元器件采購規(guī)范作為采購元器件的技術依據(jù)。采購規(guī)范應包括元器件的電氣和機械參數(shù)要求,篩選及允許不合格品率(PDA)要求,質(zhì)量一致性檢驗要求,到貨檢驗要求,防護、包裝和運輸要求及元器件文件、數(shù)據(jù)和資料的要求等。
2.3 完善電子元器件的二次篩選
電子產(chǎn)品的固有可靠性取決于產(chǎn)品的可靠性設計。但是,在產(chǎn)品的制造過程中,由于人為的因素或原材料、工藝條件、設備條件的波動,最終制造出的產(chǎn)品不可能全部達到預期的固有可靠性水平,在一批成品中總有一部分產(chǎn)品存在各種潛在的缺陷,其壽命遠遠低于產(chǎn)品的平均壽命,這種提前失效的產(chǎn)品稱為早期失效產(chǎn)品。二次篩選就是針對不同的失效模式進行一些試驗以剔除不合格的,或由于某種缺陷會引起早期失效的電子元器件。二次篩選有多種手段,每一種手段都針對著一定的失效模式,有些手段對其針對的失效模式的剔除率還很高,但一般說來,絕對做不到百分之百?,F(xiàn)有的各種篩選規(guī)范、標準都規(guī)定了合格判據(jù)即項目的篩選失效率(PDA),超過此值則整批不用。
2.4 建立健全質(zhì)量保證體系
電子元器件質(zhì)量保證機構可分級設立,以院級為主,具體可在公司層面設立相應的管理機構,在院層面設立管理機構和技術支撐機構。電子元器件質(zhì)量保證機構分級情況如圖1所示。比如,按型號成立元器件項目辦,在層面型號隊伍中設立元器件質(zhì)量保證的技術隊伍,設立元器件項目經(jīng)理、元器件質(zhì)量保證工程師的專業(yè)人員。他們既是電路設計方面的專家,又是元器件方面的專家,負責型號配套元器件的設計選用指導、咨詢,負責元器件的應用研究等相關技術工作。
2.5 提高電子元器件失效分析水平
元器件失效分析是解決元器件質(zhì)量問題的重要途徑,通過失效分析可以將造成元器件固有質(zhì)量問題的原因反饋元器件生產(chǎn)單位,幫助其改進設計,改進工藝,加強關鍵工序管理,提高固有質(zhì)量保證能力,同時,可以將造成元器件質(zhì)量問題的原因反饋給航天產(chǎn)品的設計、制造和相關人員,提高其對元器件使用質(zhì)量與可靠性的認識及管理水平。失效分析的內(nèi)容包括失效調(diào)查、失效模式鑒別、失效特征描述、失效機理證實、提出糾正措施等。對微電路的失效分析程序有20項左右,從外部分析到內(nèi)部,從非破壞分析到破壞性分析,包括外觀檢查、電測試、X照相、密封性試驗、PIND、開帽,再使用光學、化學、機械、電子等技術分析方法。
結束語
總而言之,航天事業(yè)的發(fā)展進入了一個新的發(fā)展階段。隨著載人飛船的發(fā)射成功,新一代航天產(chǎn)品的研制生產(chǎn)也正在逐步展開,對電子元器件在技術、品種、數(shù)量上,特別是可靠性技術指標上提出了更新、更高的要求,相關單位要采取有效措施,提高電子元器件質(zhì)量,促進航天事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻
[1] 朱文冰.航天產(chǎn)品電子元器件的可靠性控制[J].電子工程師,2006,03:11-13.
[2] 梁貴芬.航天產(chǎn)品元器件、原材料質(zhì)量控制[J].電源技術,2014,10:1983-1984.endprint