航天电子元器件质量控制与可靠性保障研究
刘超超
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刘超超,. 航天电子元器件质量控制与可靠性保障研究[J]. 航空航天学报,20247. DOI:10.12721/ccn.2024.157056.
摘要: 目前,电子通用元器件安全可靠性的不断提升在我国航天企业电子通用元器件应用领域中已经是最关键的,同时也是最重要的。因此,加强产品质量安全控制保障工作,增强其自身安全可靠性,强化电子元器件产品质量控制是我国航天装备企业,尤其是整机技术用户更加密切关注的重要内容。
关键词: 航天;电子元器件;质量;控制;可靠性;保障
DOI:10.12721/ccn.2024.157056
基金资助:

1航天对电子元器件的特殊要求

1.1高可靠性

在进行测试的过程中,依照元器件的适应环境进行分析,如果一批电子元器件在实验室环境下进行使用产生故障概率为1,那么这批电子元器件在飞机使用过程中出现的故障概率为6.5,在火箭飞行过程中出现故障的可能性能达到80。这些主要是由于使用过程中环境条件的不同,在电子元件失效方面的情况也各不相同。依照短期、中期、长期工作寿命,在器件失效方面需要控制在100非特,10非特,1非特,所以加强元器件的可靠性是非常关键的。

1.2特殊的环境适应性

在恶劣条件下进行工作时,航天产品的工作和储存都需要较高的要求。在航天器的零部件当中,通常来说,电子元器件非常精密,相对较为脆弱,在使用中面临指非常严苛的条件,因为需要经受振动、冲击、潮热、辐射等各种不良环境,因此需要加强管理,保证元器件可靠性的要求逐步提高。而不同用途的战略武器在烟雾抗湿热方面的要求也较为特殊,需要在这种极端恶劣的环境下具有较强的适应能力。

1.3重量轻、体积小、功耗低

为了提高效率,让航天产品在运行发射过程中消耗的能量降低,所用到电子元器件的功耗尽量小,而且质量相对较轻,所以需要使用一些功耗较低而且集成度较高的电子元器件。然而这些元器件非常精密,对其质量进行保证具有很大的难度,因为电子元器件如果已无法正常使用,会对航天产品的质量控制和研发进度等方方面面产生较大的影响。

1.4多品种、大批量、更新换代快

当前,航天技术发展速度进一步加快,随着卫星导弹逐步更新换代,所使用的电子元器件也需要依照航天产品发展的要求进行更新。要保证航天电子装备稳定、可靠地工作,就必须要有可靠性高的元器件来保障。航天型号(导弹、运载火箭、卫星、载人飞船)采用了大量的电子元器件,一般载人火箭每发箭使用的电子元器件20 000~30 000只,每颗卫星使用电子元器件20 000~60000只,而载人航天工程使用的电子元器件则达到120 000只。

2航天器用电子元器件生产过程的质量控制

2.1电子元器件用原材料的入厂检验管理

在电子元器件制造过程中,原材料的入厂检验发挥了重要的作用。在对原材料进行入厂检验时需要重视质量控制工作,除需考虑其满足产品性能的要求之外,还需考虑产品对稳定性、可靠性、电磁兼容性、寿命及适用温湿度等的要求。入厂检验管理是生产过程质量控制的源头,其系列规程的编制是一项系统性的关键工作。入厂检验管理质量控制的重要内容就是使管理程序化、制度规范化、信息收集表格化、处理方法科学高效。入厂检验的步骤如下:首先,完善原材料的检验规范,明确原材料的检验要求。电子元器件由各种原材料组成,原材料的种类复杂多样,采购渠道不稳定,导致原材料存在批次性差异,检验规范和要求应与电子元器件的最终筛选条件及用户要求相一致。

2.2加强统一管理

(1)坚持科学选用要实现对电子元器件的统一管理,首先就是要做到统一选用。在实践操作中,根据不用的使用环境,结合所需要的种类、规格等实际情况,进行全面统筹安排,坚持优中选优确定最终的供应商。在统一选用时,应该对电子元器件进行统一编制名录,按照型号特点从使用性能、安全性、可靠性、使用寿命等方面考虑,确定电子元器件的相关品种、质量及规格。在进行设计时,既要充分考虑降额使用的要求,确保电子元器件的可靠性,让其顺利完成使命,在航天电子产品中发挥出积极作用。

(2)坚持统一采购按照统一管理的要求,应该对电子元器件进行统一采购。采购时,应该根据电子整体设备的实际需要,结合不同环境的具体需求,对所需的电子元器件列出采购清单,由相关部门进行统一集中采购,严格采购审批手续,这样既能够保障电子元器件的采购质量,又能够降低采购成本。

(3)复验筛选专业化对验收合格的电子元器件,还需要按照统一规定和标准,进行严格复验。同时,对电子元器件有关项目进行补充筛查,以确保电子元器件符合航天电子产品使用的要求。此外,还要对电子元器件的合格证书进行查验,如果没有取得合格证,则不能进行装机试用。

(4)失效分析科学化电子元器件的失效分析就是指对元器件进行系统检测,查找其失效的原因所在,并采取相关的方式予以纠正和处理。在失效分析中,主要是通过物理检测、化学检测等方式,对失效的电子元器件进行分析,并与其失效之前的情况进行比对,了解出现失效的具体细节变化,从而找出失效的环境及机理。借助失效分析,查找出电子元器件固有的质量电子元器件用原材料的质量数据信息库不但能够从整体上反映各类元器件的质量状态,还可以反映各原材料供应厂家的质量水平和解决分析问题的能力,为原材料的选用提供一定的质量依据。同时可以据此调整供应厂家,有选择性地委托特定厂家进行原材料的研制工作和提出资助技改的建议,从而进一步保证电子元器件用原材料的质量。

2.3强化质量责任意识,主动作为不断强化

生产单位相关人员的质量责任意识,采用质量文化宣传、质量案例培训、质量知识竞赛等各种形式,提高员工的质量意识,使生产过程质量控制的相关措施和要求能够切实落实到相关岗位和员工的日常工作中,尤其是生产过程的质量控制更需要全员主动参与。不论是各部门领导、生产单位管理人员、技术质量管理人员,还是生产线上的操作人员,都要主动地将产品质量控制的具体要求与本岗位工作紧密结合起来,努力解决或消除各种影响产品质量的因素。提升各个环节的质量不仅依赖各项质量管控制度,更依赖员工的质量意识,如果每位员工都有较强的质量责任意识来支配自己的工作,质量过程控制的效果将大大提高。

2.4健全质量责任制,明确质量目标

生产单位要健全生产过程质量控制的质量岗位责任制度,立足自身质量控制现状,设定生产单位所需达到的质量目标。通过实行质量岗位责任制,从不同的职能岗位、质量管控层面定位每个工作岗位在生产过程质量控制中的具体工作,使得生产过程中各环节的质量人员按照生产单位的质量要求和计划执行相应的质量工作,并承担与之相应的质量责任。另外,生产过程质量责任制还应与生产单位的员工绩效考核相关联,并将质量工作执行的结果作为有效奖惩的具体依据。生产过程质量控制实施达到相应质量目标的标准是其必须与每个岗位的具体质量工作要求结合起来,切实做到有的放矢,环环相扣。质量人员要随时记录各生产过程的质量控制结果,切实做到“做事有依据,做事按依据,做事留记录”。

3结束语

针对电子元器件产品的质量管理予以强化可以为其产品制造和产品管理等部门提供一定的有效信息,此外还可以对航天电子元器件予以适当的调整管控,在产品设计的质量管理层面有着一定的指导效果,与此同时,它可以最大程度地实现航天电子元器件的制造质量,从而最大限度地保证航天产品的质量的可靠性。

参考文献:

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[2] 王玉珍,康志远.航天电子元器件可靠性设计与分析[J].科技创新导报,2008,15(09):13-14.

[3]王蓬,张金彪.电子元器件的可靠性选择与应用控制规范[J].电子测试,2016(09):118-119.