探析航天电子元器件质量控制与可靠性保障
马旭广

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马旭广,. 探析航天电子元器件质量控制与可靠性保障[J]. 航空航天学报,20249. DOI:10.12721/ccn.2024.157085.
摘要: 电子元器件是构成航天工程最关键的组成,而要想电子元器件在航天领域发挥最大的功能,必须要重视起可靠性和质量,这也让航天企业电子元器件的质量控制及可靠性成为业界关心的重点。本文先分析了航天电子元器件质量控制的意义和要求,深入阐述了相关工作要点。
关键词: 航天电子元器件;可靠性;质量跟踪;数据库
DOI:10.12721/ccn.2024.157085
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近年来,我国电子技术取得了巨大的突破,成为社会各行业发展中的主要器件,但是就电子元器件的产品质量以及可靠性进行分析,其中存在的问题还比较多,无法达到预计可靠性要求。特别是在航天工程中,由于航天电子产品本身存在高精密性、高质量要求,对电子元件的选择、购买、筛选和检测都给予了应有的重视,通过科学的控制措施与航天电子元器件的结合保证元器件质量,在推动航天事业稳步发展的同时,推动元器件国产代替工作的有序开展。

一、航天电子元器件质量控制及可靠性保障意义

航天电子元器件是航天电子产品中不可替代的一部分,是航天工程、电子工程中不可替代的一部分,对其展开科学设计、质量控制及可靠性保障是航天电子元器件发展的重要基础。根据过去的工作实践表明,及时航天电子元器件拥有先进的设计和生产技术,倘若在生产纸杯中缺乏管理和可靠性控制,那么航天电子设备元器件的质量必然得不到保障,最终影响到工作效率。为了提高航天电子设备的可靠性,在满足品质优良的基础上从各个不同的角度进行分析,采取科学有效的质量管理和控制措施。就过去航天电子元器件的故障问题分析,大多航天机械无法正常运行都是因为电子元器件功能不全造成的。美国惠普公司曾经对整机保用过程中出现的问题进行汇总,发现其中有75%以上的故障都是因为电子元器件故障造成的;而法国火箭的8次发射中有7次是因为电子元器件故障导致的。因此,在当今社会发展中应用现代化技术对航天电子元器件质量进行控制,保障其可靠性十分必要,对设备的运行稳定性、安全性和有效性有着重要推动和促进意义。

二、航天电子元器件的特殊性

1.高可靠性

与传统的电子元器件相比,航天电子元器件本身存在着极为突出的高可靠性的特点,按照电子元器件的适应环境进行分析,如果一批电子元器件在应用的时候存在故障,那么航天电子元器件的故障发生概率不会超过1%。这也表明,航天电子元器件本身的可靠性要求高。

2.多品种、大批量、更新换代快

随着航天技术的不断发展和航天工程的日趋繁荣,我国航天事业相关的设施、设备更新不断加快,特别是卫星、火箭、载人飞船等,这些设备在近年来不断的推陈出新,所使用的电子元器件也必须要随之更新和进步,为航天电子设备的稳定、可靠、安全发展打下坚实基础。

三、航天电子元器件质量控制

1、构建科学的电子元器件数据库

随着大数据时代的到来,为了更好的保障航天电子元器件的质量,在工作中可搭建科学的电子元器件品质数据库,全面、精准的体现电子元器件产品的质量发展进程和对应状态。这种数据库的建设不仅能够给电子元器件入厂检验、采购、使用提供真实、科学的产品信息,而且能充分发掘最为先进的技术决策。根据这些数据支持,能对那些技术革新方面的建议进行科学的筛选,我们还可以凭借特定技术制造商巨大的作用来帮助研发新型的电子元器件技术,与此同时也可通过调整特定的制造厂商对航天电子元器件的品质进行深层次的保障。而在如何建立一个电子型号元器件基本质量信息数据库这一方面,需要明确的是:(1)拥有专项工作人员对其进行管理的电子元器件品质数据库是通过型号总体单位的品质和具有较高可靠性的主管部门而成功搭建的多,为了提高电子元器件基本数据可追溯性的保障力度,在品质数据库当中传输按型号根据不同系统对元器件的相关数据进行收集,电子元器件基本质量信息数据库中,一定要包含一下信息:元器件的基本质量信息、由国家检验机构经详细的核验后得到的合格率、二次筛选所要遵循的标准和进行的项目,及其合格率还有该产品品质的基本发展状态等。(2)电子元器件从安装选用后和订购前到监制产品验收、二次性能筛选、保管和元器件失效性能分析验收全过程的质量信息,承制验收单位的产品质量技术主管业务部和元器件设计师管理系统都必须要将其同时存入质量信息库,包括从安装机验收元器件和保管失效分析元器件收集信息的能力和检索信息的能力以及元器件的去向数据也务必要予以建立。(3)二次性筛选、元器件的管控检验以及元器件破坏性分析所获得的质质量数据库等也理当各自建立在各元器件验收检验工作站和元器件DPA电子实验室。

2.加强统一管理

由于航天系统自身结构复杂,对电子元器件进行统一选用、采购、测试、验收等,让分散的电子元器件组成相应的子系统,便于统一管理。在统一管理模式下,能够极大地整合、优化、配置各种资源,从而更加有利于加强电子元器件的质量控制。(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. 推行可靠性设计和降额设计

需要对设计规范和要求进行制定并加强推广,展开可靠性设计,在实际应用的过程中进一步控制元器件的使用,保证效率,让元器件在使用的过程中承受的应力低于其额定值,这样可以保证使用过程中各个元器件的可靠性。需要放到对每个元器件所承受的应力。元器件的降额设计是确保可靠性的重要基础,依照相关分析研究发现,有一半以上的元器件失效主要是因为超音力所导致的。

四、结束语

总之,航天电子元器件的质量管理工作是一项系统、综合的内容,管理人员和设计人员在工作中都要正确认识到元器件质量的重要性,最大程度的提高元器件制造、采购、运输和应用质量,从而提高整航天产品的可靠性,为今后工作的开展打下坚实的基础。

参考文献

[1]刘春宇. 航天电子元器件质量控制与可靠性保障研究[J]. 中国设备工程, 2020(17):2.

[2]田蕊. 浅谈航天电子产品中电子元器件的质量控制分析[J]. 电子世界, 2020(13):2.

[3]杨双进. 航天产品保证与产品质量保证应用研究[J]. 质量与可靠性, 2020(1):5.