浅谈型号产品批产中元器件筛选的有效性

冉启义

摘要：本文提出了型号产品批生产过程中，如何对元器件使用质量的控制，元器件筛选的有效性分析，提出了根据元器件失效机理，有针对性的进行补充筛选，提高元器件筛选的有效性。

关键词：型号产品;批生产;元器件;筛选;有效性

1 引言

型号产品的质量主要取决于元器件的质量，元器件质量由元器件的固有质量和使用质量组成，固有质量主要由生产厂在元器件设计、工艺、原材料的选用等过程中的质量控制所决定的;使用质量主要由元器件使用单位对元器件的选择、采购和使用等过程的质量控制所决定的。总结多年从事元器件质量控制的经历，结合本单位开展的元器件质量控制工作，浅谈在型号产品批生产中对元器件筛选有效性的看法。

2 元器件使用质量的控制

国内外对航天用元器件失效分析的结果表明，由于元器件的固有缺陷导致失效与选择、采购和使用不当造成的失效几乎各占50%。因此，要提高型号产品的质量，在提高元器件的固有质量的同时，必须提高元器件的使用质量。提高元器件的使用质量，应主要对元器件的选择、采购和使用进行控制。

型号产品在进入批生产阶段后，元器件的型号选择已经设计定型，元器件的型号原则上不允许更改，只有在经过大量的试验验证，原设计选用存在缺陷，需进行设计改进，才能办理审批手续申请更改。

型号产品批生产阶段，计划人员在制定元器件的采购文件时，必须按照型号产品外购元器件汇总表的要求编制采购计划。采购人员根据采购计划，必须在合格供方名录内进行采购。

型号产品批生产阶段，必须对元器件进行复验和筛选，是保证元器件不可缺少的控制环节。

3 元器件筛选的有效性

筛选就是为选择具有一定特性的产品或剔除早期失效的产品而进行的试验。筛选的主要目的，就是利用外加应力或用检测等手段，将早期失效的产品从整批产品中剔除掉，从而保证保留下来的产品具有较高的质量。所以理想的筛选结果是：把早期失效的产品全部剔除掉，但又不把非早期失效的产品误判为早期失效而剔除。由于筛选技术的局限性，要完全做到这一点是有困难的，但是通过筛选提高元器件质量的作用是明显的，因此筛选是保证元器件质量不可缺少的措施。

元器件的筛选一般应由元器件生产方按照军用元器件规范或供需双方签订的合同进行，称为一次筛选。但当一次筛选的技术条件不能满足使用方对元器件的质量要求时，使用方或委托单位进行再筛选，称为二次筛选。在一定的条件下二次筛选是提高元器件质量的有效措施之一。

元器件二次筛选的程序（包括：筛选项目、应力）的选取是否正确，必须对筛选元器件的设计、工艺、材料等进行具体分析，并进行一定的数据积累，确定了被筛选元器件的主要失效模式和机理，才有可能准确确定二次筛选的程序。但是要完全做到这一点是困难的或需要有较长的过程。

筛选程序中规定了PDA作为判断接收与否的指标，但小于PDA的批也可能具有批次性或发展性的缺陷予以拒收。为判断筛选发现的缺陷是否具有批次性或发展性，筛选必须与失效分析相结合。另外对关键的元器件筛选后还应采取DPA等措施，以发现成品筛选很难发现的缺陷。

型号产品批产过程中，发现多数元器件在按照相关元器件筛选技术条件进行了二次筛选合格后，都能满足型号产品整机使用要求，但是仍有少部分元器件不能满足型号产品整机使用要求，这就说明，一部分元器件按常规的方法进行二次筛选的有效性是不够的。

为了提高元器件筛选的有效性，必须从基础和源头抓起，对元器件质量实施全面控制闭环管理。对型号产品生产过程中出现的元器件质量问题或故障抓住不放，结合元器件在型号产品中的使用情况，开展元器件的质量分析和试验，包括失效分析和DPA，必要时到承制方攻关摸底，以便确定失效模式，机理和规律，做到水落石，采取有针对性的补充筛选措施。

案例一：某型号产品使用的E10509双4-5输入或/或非门集成电路，对该集成电路的筛选合格率较高，都是100%，但是装机合格率只有70%左右。将装机不符合要求的电路与装机满足要求的电路进行测试对比，未发现什么差异。由于工厂对该电路的检测能力有限，因此，工厂决定挑选出能够满足整机要求的四个批次的四只E10509，派人带上能满足整机要求的四只和不能满足整机要求的30只E10509，到该器件生产厂进行参数测试对比分析。

经在生产厂与该厂技术人员一起对带去的电路进行交直流参数测试比对，未见异常，两种电路均符合详细规范要求。为了进一步查找不能满足整机要求的原因，双方决定从该电路的实际使用状态进行分析，E10509在整机中局部电路示意图见图1。按图1电路连接，用示波器进行检测输出Vo，发现满足整机要求的四只E10509的输出频率在74～76MHz，不能满足整机要求的E10509的输出频率在80MHz左右。为了验证此种检测方法的可行性，又从生产厂库存的100只E10509中挑选出10只输出频率在74～76MHz的，装入整机试验。经装机试验考核，效果良好，完全满足整机要求。据此，与生产厂协商确定，后续提供给我厂的E10509按此方法进行补充挑选，要求其输出频率在74～76MHz的方能交付给我厂。后续按此要求提供给我厂的E10509，每批装机合格率都是100%。

案例二：某型号产品使用的54LS74集成电路，在生产调试过程中，连续几批都有不能满足整机要求的54LS74集成电路，合格率90%左右。

失效原因分析：该电路每批均是经过元器件可靠性中心筛选合格后装机，因此，将装机考核不合格换下的54LS74集成电路，送元器件可靠性中心进行三温（高温、低温、常温）测试，测试结果均符合详细规范要求。只能从实际使用情况进行查找失效原因，通过统计分析，发现每批失效的54LS74集成电路都是同一位号（D₁）的。将换下的电路装在其它位置，完全满足整机要求。后经对装在其它位号满足要求的与不能满足要求的54LS74集成电路进行检测比对，发现用500型三用表测试54LS74集成电路第五脚对地电阻，其阻值差异较大，装机满足要求的集成电路其电阻值均大于50KΩ，不能满足要求的集成电路其电阻值均小于50KΩ。因此，后续批生产中，对该集成电路的筛选作出特殊要求，除按原来要求送元器件可靠性中心筛选外，出库复验时，增加用500型三用表测试54LS74集成电路第五脚对地电阻，挑选出电阻值大于50KΩ的集成电路，并单独包装注明用于D₁.在后续批生产中，经过按此要求进行挑选的54LS74集成电路，装机考核合格率100%。

案例三：某型号产品使用的JMW-171MA微型密封磁保持继电器，批生产工艺流程考核过程中，每批产品在低温状态下继电器失效比例较大，为20%左右。

该继电器装机失效模式主要是低温下功能失效。该继电器的生产厂通过对失效的继电器进行分析认为，继电器失效的机理主要是继电器的管脚在整形（该继电器的管脚引出端原在φ5的圆周上，我公司装配要求继电器的管脚引出端在φ10的圆周上。）的过程中，个别继电器的绝缘子受损致使密封性能下降，占失效的58.33%;其次是多余物，占失效的20.84%;其它占失效的20.83%。

针对继电器的失效机理，经过与继电器生产厂进行沟通后，对该继电器采取如下控制措施：

筛选除按原技术要求执行外，增加补充筛选，管脚整形后，因为检漏不能做，所以，增加低温动态测试：即低温（-55～60℃）保温2h后，测试（继电器焊线引出低温箱）动作电压→转入高温（85～90℃）保温0.5h后→转入低温（-55～60℃）保温2h后，测试（继电器焊线引出低温箱）动作电压，剔除不合格品。

经过采取以上控制措施，后續批产过程中，未发现该继电器在低温下功能失效。

4 结束语

型号产品批生产过程中，对元器件筛选最有效的方法是：除按元器件筛选技术条件进行常规的二次筛选外，还应根据对失效元器件的分析结论，结合元器件的实际使用情况进行补充筛选。有效剔除有缺陷的早期失效元器件，从而减少经济损失，取得效益。

参考文献

[1] 余振醒主编《 军用元器件使用质量保证指南 》，航空工业出版社，2003年9月第1版。

（作者单位：贵州航天电子科技有限公司）