航天产品电子元器件的可靠性控制研究

王纯达

[摘 要]随着近年来我国航空航天事业的蓬勃发展，航空航天产品的可靠性和稳定性要求也越来越高。电子元器件行业处于航天系统供应链的末端，保证其产品质量稳定、可靠，提高企业质量管理和控制能力，既是航天系统的必然要求，也是企业提高自身竞争力的重要手段。本文围绕航天产品电子元器件的可靠性控制进行了研究。

[关键词]航天产品；电子元器件；可靠性

中图分类号：R612 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）26-0322-01

引言

随着全球经济一体化的发展，市场竞争日益激烈，最终体现为产品质量、成本、服务和环境保护等方面的竞争。历史经验与现实情况均表明，产品质量是企业最终赢得竞争与市场占有率的关键因素。改革开放以来我国的航天事业蓬勃发展，产生了巨大的经济效益，如何提高航天产品的可靠性以及稳定性，保证航天产品的寿命，关系到航天事业的未来。电子元器件作为航天产品的重要组成部分，其性能好坏直接影响到整体系统的稳定性，所以近些年来对于电子元器的质量要求也越来越严格。因此，研究航天产品电子元器件的可靠性控制具有十分重要的现实意义。

1、航天产品电子元器件研发存在问题

1.1 选用采购不合理

设计师系统在选用电子元器件时，只注重元器件的功能和技术指标，对质量等级和可靠性要求没有给予应有的重视。同时，采购进度无法与产品的要求不匹配，因物资采购而造成相当长的生产周期损失；而且电子元器件出现质量问题时，不能及时与供应商取得联系，对产品研制造成了一定的阻碍。

1.2 质量管理不到位

在电子元器件的监制、验收、复验和补充筛选过程中，存在一些管理方面的问题。例如，采购员不够认真，在订货合同中未注明质量保证单位，导致部分元器件在生产过程中受到各种因素影响质量；部分器件未按航天产品元器件的验收办法进行验收、管理，导致出现问题时无法追溯原因，某些环节上的程序不十分明确，造成了一定的混乱等。

1.3 失效处理不及时

电子元器件在使用过程中出现失效后的处理要求不明确，例如元器件失效情况的记录、失效器件的保管和传递、送交失效分析机构进行失效分析的程序和所需信息等，以致造成失效信息散乱、失效器件保管不善的情况，给失效元器件的归零工作带来很大的困难。

2、航天产品电子元器件的可靠性控制策略

2.1 科学、合理选用电子元器件

元器件的选用是电子产品设计中最关键的一步，设计人员在满足产品性能参数要求的前提下，要考虑电子产品适用的温度、湿度等环境要求，电网电压和失真度的要求，以及产品的电磁兼容性、安全性、稳定性等要求，确定元器件的基本参数，再根据其应用部位、空间、间距的要求选择符合产品要求元器件。具体可以从以下几个方面进行：第一，航天产品中所使用的电子元器件应选择军品级以上（包含军品级），以保证其可靠性；第二，须选用满足产品要求的品种，不同的产品由于使用要求不同，选用元器件的出发点必然也有差异，例如质量等级要求及其它一些特殊要求；第三，要选择质量比较稳定的电子元器件型号和生产厂家，对于关键的元器件，必要时还应对生产方进行有关质量调研或质量认证。

2.2 加强电子元器件的采购管理

元器件采购一般应贯彻“质量第一，确保进度，控制成本，统筹订货”的原则，要改变传统的采购即简单的买卖的思想，在采购过程中积极主动参与元器件的质量管理。元器件采购前应制定采购文件，包括：采购标准、采购清单和采购合同。采购标准和采购清单可作为采购合同的附件。在型号研制的初样、试样（正样）、定型和批生产等不同阶段，应当根据型号的实际情况，由有关部门对元器件技术标准或要求做出具体规定，作为采购元器件的技术依据。在无适用的技术标准可作为元器件采购依据的情况下，应制定元器件采购规范作为采购元器件的技术依据。采购规范应包括元器件的电气和机械参数要求，筛选及允许不合格品率（PDA）要求，质量一致性检验要求，到货检验要求，防护、包装和运输要求及元器件文件、数据和资料的要求等。

2.3 完善电子元器件的二次筛选

电子产品的固有可靠性取决于产品的可靠性设计。但是，在产品的制造过程中，由于人为的因素或原材料、工艺条件、设备条件的波动，最终制造出的产品不可能全部达到预期的固有可靠性水平，在一批成品中总有一部分产品存在各种潜在的缺陷，其寿命远远低于产品的平均寿命，这种提前失效的产品称为早期失效产品。二次筛选就是针对不同的失效模式进行一些試验以剔除不合格的，或由于某种缺陷会引起早期失效的电子元器件。二次筛选有多种手段，每一种手段都针对着一定的失效模式，有些手段对其针对的失效模式的剔除率还很高，但一般说来，绝对做不到百分之百。现有的各种筛选规范、标准都规定了合格判据即项目的筛选失效率（PDA），超过此值则整批不用。

2.4 建立健全质量保证体系

电子元器件质量保证机构可分级设立，以院级为主，具体可在公司层面设立相应的管理机构，在院层面设立管理机构和技术支撑机构。电子元器件质量保证机构分级情况如图1所示。比如，按型号成立元器件项目办，在层面型号队伍中设立元器件质量保证的技术队伍，设立元器件项目经理、元器件质量保证工程师的专业人员。他们既是电路设计方面的专家，又是元器件方面的专家，负责型号配套元器件的设计选用指导、咨询，负责元器件的应用研究等相关技术工作。

2.5 提高电子元器件失效分析水平

元器件失效分析是解决元器件质量问题的重要途径，通过失效分析可以将造成元器件固有质量问题的原因反馈元器件生产单位，帮助其改进设计，改进工艺，加强关键工序管理，提高固有质量保证能力，同时，可以将造成元器件质量问题的原因反馈给航天产品的设计、制造和相关人员，提高其对元器件使用质量与可靠性的认识及管理水平。失效分析的内容包括失效调查、失效模式鉴别、失效特征描述、失效机理证实、提出纠正措施等。对微电路的失效分析程序有20项左右，从外部分析到内部，从非破坏分析到破坏性分析，包括外观检查、电测试、X照相、密封性试验、PIND、开帽，再使用光学、化学、机械、电子等技术分析方法。

结束语

总而言之，航天事业的发展进入了一个新的发展阶段。随着载人飞船的发射成功，新一代航天产品的研制生产也正在逐步展开，对电子元器件在技术、品种、数量上，特别是可靠性技术指标上提出了更新、更高的要求，相关单位要采取有效措施，提高电子元器件质量，促进航天事业的稳定发展。

参考文献

[1] 朱文冰.航天产品电子元器件的可靠性控制[J].电子工程师，2006，03：11-13.

[2] 梁贵芬.航天产品元器件、原材料质量控制[J].电源技术，2014，10：1983-1984.endprint