所謂電子元器件,是指在電子電路或電子設(shè)備中執(zhí)行電氣、電子、電磁、機(jī)電和光電功能的基本單元,能夠完成規(guī)定的功能,由1個(gè)或多個(gè)單元組裝而成,在不破壞的情況下一般不能分解。文中的電子元器件包括電阻、電容、電感、電線電纜、微電路、半導(dǎo)體分立器件、開(kāi)關(guān)、繼電器、電連接器、電池、磁性元件等。本文結(jié)合某航天產(chǎn)品研制過(guò)程中的情況,對(duì)航天產(chǎn)品的元器件質(zhì)量保證流程進(jìn)行了分析和探討。

　　1、航天產(chǎn)品的發(fā)展對(duì)電子元器件的要求

　　目前,航天事業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了一個(gè)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(kāi)。例如,星載SAR(合成孔徑雷達(dá))具有全天時(shí)、全天候的特點(diǎn)和一定的穿透能力,已成為對(duì)地觀察的重要手段,而相控陣體制的SAR更是代表當(dāng)今世界的*新發(fā)展趨勢(shì)和*新技術(shù)水平。在研制采用一維相掃相控陣體制SAR的通信衛(wèi)星時(shí),這些新的航天產(chǎn)品對(duì)電子元器件在技術(shù)、品種、數(shù)量上,特別是在質(zhì)量、可靠性、壽命、小型化和低功耗等技術(shù)指標(biāo)上提出了更新、更高的要求。

　　2、充分認(rèn)識(shí)電子元器件在航天產(chǎn)品中的地位

　　電子元器件是航天產(chǎn)品不可缺少的重要組成部分,是其賴以提高性能和可靠性水平的重要技術(shù)基礎(chǔ)之一。航天事業(yè)發(fā)展的歷程告訴我們,電子元器件的性能、質(zhì)量與可靠性是航天產(chǎn)品成敗的關(guān)鍵性因素之一。據(jù)有關(guān)資料介紹,20世紀(jì)90年代,航天系統(tǒng)曾開(kāi)展過(guò)一次質(zhì)量清理整頓工作,對(duì)20多個(gè)型號(hào)在研制試驗(yàn)中暴露出來(lái)的3000多個(gè)問(wèn)題進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析,其中設(shè)計(jì)方面約占25.1%,制造(含工藝)方面約占24%,電子元器件方面約占26%,管理方面約占15%,其他約占10%。從上述比例看,電子元器件存在的質(zhì)量與可靠性問(wèn)題所占的比例*高,成為制約航天產(chǎn)品發(fā)展的主要問(wèn)題之一。例如:在某航天產(chǎn)品初樣研制階段共使用元器件92項(xiàng),失效的有11項(xiàng);初樣產(chǎn)品在出所前的研制過(guò)程和出所后整星聯(lián)調(diào)時(shí)發(fā)生的32項(xiàng)問(wèn)題中,15項(xiàng)為元器件問(wèn)題,特別是出所后整星聯(lián)調(diào)時(shí)發(fā)現(xiàn)13項(xiàng)問(wèn)題,就有8項(xiàng)為元器件問(wèn)題。因此,航天產(chǎn)品的領(lǐng)導(dǎo)者、管理者、設(shè)計(jì)者和生產(chǎn)者都必須高度重視電子元器件生產(chǎn)、供應(yīng)和使用中存在的問(wèn)題。

　　3、存在的主要問(wèn)題

　　在航天產(chǎn)品的研制中,存在的主要問(wèn)題有:

　　a)設(shè)計(jì)師系統(tǒng)在選用元器件時(shí),只注重元器件的功能和技術(shù)指標(biāo),對(duì)質(zhì)量等級(jí)和可靠性要求沒(méi)有給予應(yīng)有的重視,尤其在選用進(jìn)口器件時(shí),對(duì)正樣產(chǎn)品元器件的繼承性考慮不夠。

　　b)物資采購(gòu)情況不理想。采購(gòu)進(jìn)度無(wú)法與產(chǎn)品的要求相匹配,因物資采購(gòu)而造成相當(dāng)長(zhǎng)的生產(chǎn)周期損失;而且電子元器件出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí),不能及時(shí)與供應(yīng)商取得聯(lián)系,對(duì)失效器件進(jìn)行分析歸零,導(dǎo)致在質(zhì)量和進(jìn)度兩方面無(wú)法完全適應(yīng)航天產(chǎn)品要求,對(duì)產(chǎn)品研制造成了一定的阻礙。

　　c)在元器件的監(jiān)制、驗(yàn)收、復(fù)驗(yàn)和補(bǔ)充篩選過(guò)程中,存在一些管理方面的問(wèn)題。例:采購(gòu)員在訂貨合同中未注明質(zhì)量保證單位,導(dǎo)致部分元器件未經(jīng)監(jiān)制就完成了生產(chǎn);部分器件未按航天產(chǎn)品元器件的驗(yàn)收辦法進(jìn)行驗(yàn)收、管理,導(dǎo)致出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)無(wú)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。

　　d)元器件在使用過(guò)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(jī)構(gòu)進(jìn)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(lái)很大的困難。

　　針對(duì)上述問(wèn)題,必須制定航天產(chǎn)品電子元器件的可靠性控制方法并認(rèn)真貫徹落實(shí),才能規(guī)范航天產(chǎn)品研制過(guò)程中的電子元器件管理,推動(dòng)航天產(chǎn)品的質(zhì)量更上一個(gè)臺(tái)階。

　　4、電子元器件的質(zhì)量保證

　　元器件的質(zhì)量保證是航天產(chǎn)品質(zhì)量保證的重要組成部分,包括生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量保證和非生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量保證(或稱應(yīng)用領(lǐng)域的質(zhì)量保證)兩部分。元器件質(zhì)量保證流程包括:選用、采購(gòu)、監(jiān)制、下廠驗(yàn)收、到貨檢驗(yàn)、補(bǔ)充篩選、特殊試驗(yàn)、發(fā)放、貯存和傳遞、裝聯(lián)、調(diào)試、整機(jī)現(xiàn)場(chǎng)使用、失效分析、質(zhì)量反饋等過(guò)程。

　?。?）元器件保證大綱

　　航天產(chǎn)品方案論證階段結(jié)束后應(yīng)編制元器件保證大綱,作為產(chǎn)品研制階段組織實(shí)施和監(jiān)督檢查元器件保證工作的依據(jù)。元器件保證大綱在各個(gè)研制階段有不同的內(nèi)容和要求,因此,各個(gè)研制階段需要修訂元器件保證大綱。首先要落實(shí)元器件保證大綱應(yīng)包括的主要內(nèi)容,明確擬制單位以及檢查執(zhí)行情況的方法。

　?。?）元器件的合理選用

　　根據(jù)元器件在電路中的使用特性進(jìn)行設(shè)計(jì)分析并合理選用元器件,是航天產(chǎn)品元器件可靠性的基礎(chǔ)。要明確設(shè)計(jì)師系統(tǒng)選用元器件的基本準(zhǔn)則,如降額使用、容差設(shè)計(jì)、質(zhì)量等級(jí)以及質(zhì)量等級(jí)的繼承性等。特別要考慮航天產(chǎn)品用元器件的特殊環(huán)境適應(yīng)能力,例如熱設(shè)計(jì)方案、靜電敏感元器件靜電敏感度的選擇和半導(dǎo)體器件的輻射強(qiáng)度保證(RHA)等級(jí)的選擇。設(shè)計(jì)師系統(tǒng)在依照元器件選用準(zhǔn)則選擇元器件時(shí),應(yīng)*型號(hào)產(chǎn)品優(yōu)選目錄內(nèi)的元器件,如選用目錄以外的廠點(diǎn)和產(chǎn)品時(shí),必須按航天產(chǎn)品的規(guī)定填寫選用目錄外電子元器件申請(qǐng)表并簽署完整后,上報(bào)總體單位,經(jīng)總體單位評(píng)審、批準(zhǔn)返回后方可選用。

　?。?）規(guī)范采購(gòu)與庫(kù)存管理

　　按照航天系統(tǒng)要求,元器件采購(gòu)必須按照“走規(guī)定渠道,趕階段計(jì)劃,抓質(zhì)量保證”的原則,由有關(guān)廠(所)編制元器件采購(gòu)文件,經(jīng)型號(hào)總體組織專門審查。然后,型號(hào)總體統(tǒng)一組織有關(guān)廠(所),按照通過(guò)審查的采購(gòu)文件簽訂訂貨合同。元器件采購(gòu)應(yīng)貫徹“保證質(zhì)量,控制進(jìn)度,節(jié)省經(jīng)費(fèi),盡量集中”的方針,變單純買賣元器件為積*主動(dòng)參與元器件的質(zhì)量管理。要明確采購(gòu)文件的組成、采購(gòu)清單的評(píng)審要求和采購(gòu)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范的主要內(nèi)容。元器件的庫(kù)存管理直接關(guān)系到元器件的使用質(zhì)量,因此要明確元器件的貯存條件、庫(kù)房的管理要求,建立元器件發(fā)放制度,提出對(duì)失效元器件的管理要求。

　?。?）元器件的監(jiān)制、試驗(yàn)和驗(yàn)收

　　按《中國(guó)航天工業(yè)總公司航天型號(hào)用元器件質(zhì)量管理規(guī)定》要求,元器件質(zhì)量管理必須全面貫徹“統(tǒng)一組織、源頭抓起、嚴(yán)格管理、照章辦事”的原則,元器件質(zhì)量管理工作實(shí)行總公司、型號(hào)總體院(基地)和廠(所)三級(jí)管理,以型號(hào)總體院(基地)為主的原則。型號(hào)總體院(基地)必須對(duì)型號(hào)配套的所有分系統(tǒng)用元器件的質(zhì)量進(jìn)行統(tǒng)一監(jiān)控。由航天科技集團(tuán)公司電子元器件可靠性中心具體實(shí)施管理,把好電子元器件入口關(guān)、檢驗(yàn)關(guān)、使用關(guān)。其主要職責(zé)為:負(fù)責(zé)電子元器件下廠監(jiān)制和驗(yàn)收、到貨檢驗(yàn)、補(bǔ)充篩選、簽發(fā)裝機(jī)合格證、失效分析等;負(fù)責(zé)電子元器件可靠性數(shù)據(jù)的采集和處理,并及時(shí)向用戶反饋電子元器件質(zhì)量信息;按照航天總體的其他規(guī)定實(shí)施電子元器件質(zhì)量控制。元器件的生產(chǎn)、試驗(yàn)和驗(yàn)收,是保證元器件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),也是航天產(chǎn)品元器件可靠性的關(guān)鍵控制點(diǎn),其過(guò)程控制的好壞決定了元器件的固有質(zhì)量。電子元器件按功能劃分,有電子元件、分立器件和微電路等;按采購(gòu)渠道劃分,有進(jìn)口和國(guó)產(chǎn)元器件之分;按產(chǎn)品成熟性劃分,有貨架產(chǎn)品和新品器件。不同元器件有不同的控制要求,在下廠監(jiān)制和驗(yàn)收、到貨檢驗(yàn)時(shí)應(yīng)有不同的處理方法和程序。因此,應(yīng)將元器件分門別類地進(jìn)行劃分,規(guī)定各類元器件的監(jiān)制方式、特殊試驗(yàn)要求和驗(yàn)收辦法,并明確相應(yīng)的程序和執(zhí)行單位或部門。

　　（5）補(bǔ)充篩選(二次篩選)管理

　　對(duì)于驗(yàn)收合格的元器件,必須根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品對(duì)元器件質(zhì)量控制要求進(jìn)行補(bǔ)充篩選(二次篩選),按照不同產(chǎn)品的不同階段明確補(bǔ)充篩選的要求、委托單位、委托程序和補(bǔ)充篩選后元器件的處理辦法。

　?。?）破壞性物理分析

　　元器件DPA(破壞性物理分析)的主要目的是要防止有明顯或潛在缺陷的元器件裝機(jī)使用。除用于元器件的質(zhì)量鑒定外,在航天產(chǎn)品中,還用于元器件的驗(yàn)收、裝機(jī)前元器件的質(zhì)量復(fù)查、元器件超期復(fù)驗(yàn)以及元器件的失效分析。在一般產(chǎn)品上,DPA通常用于已裝機(jī)元器件的質(zhì)量驗(yàn)證。在航天產(chǎn)品上,DPA必須在元器件裝機(jī)以前完成,因此,需明確航天產(chǎn)品用元器件進(jìn)行DPA的時(shí)機(jī)、DPA的試驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)施DPA的機(jī)構(gòu)、DPA的數(shù)據(jù)記錄要求和DPA結(jié)果的處理方法。

　?。?）元器件的裝機(jī)控制

　　元器件在裝配過(guò)程中的質(zhì)量控制也是元器件可靠性控制的重要環(huán)節(jié)之一。必須對(duì)操作和檢驗(yàn)提出明確的控制要求,特別是對(duì)于裝配、調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)的失效元器件,一定要詳細(xì)規(guī)定處理程序、處理方法和責(zé)任部門,以確保裝配、調(diào)試過(guò)程中元器件的質(zhì)量控制。

　　（8）元器件的失效分析方法

　　元器件失效分析的主要任務(wù)是對(duì)失效的元器件進(jìn)行必要的電、物理、化學(xué)的檢測(cè),并結(jié)合元器件失效前后的具體情況及有關(guān)技術(shù)文件進(jìn)行分析,以確定元器件的失效模式、失效機(jī)理和造成失效的原因。通過(guò)失效分析可以發(fā)現(xiàn)失效元器件的固有質(zhì)量問(wèn)題,也有可能發(fā)現(xiàn)元器件因不按規(guī)定條件使用而失效的使用質(zhì)量問(wèn)題,通過(guò)向有關(guān)方面反饋,促使責(zé)任方采取糾正措施,提高元器件的固有質(zhì)量或使用質(zhì)量。相對(duì)來(lái)說(shuō),失效模式的確定比較簡(jiǎn)單,而確定失效機(jī)理的難度較大,分析人員必須掌握元器件的設(shè)計(jì)、工藝和有關(guān)的理化知識(shí),并有一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。此外,還要具備較復(fù)雜的儀器、設(shè)備。在明確失效機(jī)理后,還必須找出失效原因,才能避免重復(fù)失效,提高元器件的固有質(zhì)量或使用質(zhì)量。但根據(jù)失效機(jī)理確定失效原因,往往涉及失效現(xiàn)場(chǎng)和責(zé)任人等具體情況,確定起來(lái)有相當(dāng)大的難度。因此,首先要確定進(jìn)行失效分析的單位,規(guī)定提交失效分析的程序和失效信息,以及產(chǎn)品研制各階段失效元器件的失效信息記錄要求等,然后,根據(jù)失效分析的結(jié)論,對(duì)引起失效的原因進(jìn)行歸零處理。若為設(shè)計(jì)缺陷,應(yīng)和生產(chǎn)廠家一起找出問(wèn)題所在并進(jìn)行改進(jìn);若為操作失誤,必須嚴(yán)格操作規(guī)范,避免引入人為的失誤。從而達(dá)到失效分析的目的,使器件制造和生產(chǎn)操作更上一個(gè)臺(tái)階。

　?。?）元器件質(zhì)量信息的管理

　　在元器件選用、采購(gòu)、監(jiān)制和驗(yàn)收、篩選和復(fù)驗(yàn)以及失效分析5個(gè)質(zhì)量保證環(huán)節(jié)中,存在大量的元器件質(zhì)量信息,例如,選用目錄外元器件的規(guī)格、型號(hào)、生產(chǎn)廠商、質(zhì)量等級(jí)以及在航天產(chǎn)品上的使用情況;國(guó)內(nèi)新品器件的研制廠家及新品器件使用情況;進(jìn)口器件的質(zhì)量保證情況;元器件失效分析報(bào)告和處理情況等。這些信息對(duì)于從事航天產(chǎn)品研究的單位來(lái)說(shuō)都是*大的財(cái)富,應(yīng)該建立起航天產(chǎn)品元器件信息庫(kù),以積累寶貴的經(jīng)驗(yàn),為后續(xù)航天產(chǎn)品的的研制提供服務(wù)。要建立航天產(chǎn)品元器件信息庫(kù),就要明確管理信息庫(kù)的相應(yīng)部門,規(guī)定信息庫(kù)中收集、處理和保管元器件信息的種類、保管信息的時(shí)間、提供信息的方法。

　　5、結(jié)束語(yǔ)

　　航天產(chǎn)品電子元器件工作的落腳點(diǎn)就是為航天產(chǎn)品提供符合質(zhì)量與可靠性要求、價(jià)格合理、性能優(yōu)越的產(chǎn)品。在滿足質(zhì)量與可靠性要求的前提下,綜合考慮技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。質(zhì)量與可靠性既密切相關(guān),又有區(qū)別;既有理論方法問(wèn)題,更主要的又是工程實(shí)踐問(wèn)題。因此,要進(jìn)行質(zhì)量與可靠性的理論方法研究,探索提高航天電子元器件質(zhì)量與可靠性的技術(shù)途徑和方法,對(duì)經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明行之有效的質(zhì)量與可靠性管理辦法要堅(jiān)定不移地貫徹執(zhí)行。這樣才能保證我國(guó)航天產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性得到不斷的提升。