航天电子产品中电子元器件的质量控制
陈睿
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陈睿,. 航天电子产品中电子元器件的质量控制[J]. 航空航天学报,2024.6. DOI:10.12721/ccn.2024.157048.
摘要: 电子元器件就是在电子电路或设备中进行电子、电气、光电、机电控制的元器件。本文主要对航天电子产品中电子元器件的质量控制进行探讨。
关键词: 航天电子产品;电子元器件;质量控制
DOI:10.12721/ccn.2024.157048
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一、航天对电子元器件的要求

1.具有较高的可靠性

为了提高电子元器件质量的可靠性,在测试的时候,会根据元器件的适应环境来分析,假如某一批电子元器件,在实验室环境下使用的故障率为1,那么在实际环境中的出现故障的概率就有6.5,在更加恶劣环境下使用时,出现故障的可能性可能为80。可见,在不同的环境条件下,电子元器件失效情况也会存在差异。一般情况会以长、中、短期的工作寿命为依据,对其失效方面进行控制,只有强化电子元器件的可靠性,才能更好地发挥它的作用,提升航天电子产品的可靠性。

2.具有较强的环境适应性

航天电子产品所处的工作环境比较恶劣,所以在这种非正常的特殊作业环境下,对其工作与储存有提出了较高的要求。电子元器件是航天电子产品的基础单元,在航天器零部件中占据举足轻重的地位,但电子元器件相对脆弱,又比较精密,在实际使用中需要经受各种不良环境,如辐射、振动和潮热等,在这种十分严苛的作业环境下,如果忽视了管理,电子元器件的可靠性就会存在缺陷,进而影响到航天器的正常运转。而对于用途不一样的战略武器来说,在抗湿热等方面的要求也会有一定的差别,只有保证它的适应能力,才可以发挥应有的价值。

3.功耗低、体积小、重量轻

降低运行发射中的能量消耗,可以尽可能提升其效率,所以在电子元器件的选择与使用过程中,也要综合考虑到功耗方面的因素,要尽量用功耗小的电子元器件,并且质量不能过重。因此,航天电子产品所选用的电子元器件,应该具有较高的集成度以及功耗低的特征。不过,由于这类元器件都十分精密,既要功耗低、体积小,质量还不能过重,这样要确保其质量的难度就会比较大,而一旦无法保障电子元器件的正常使用,就会严重影响到航天电子产品的研发进度等多个方面的工作,对我国航天事业的发展造成巨大阻碍。

4.更新换代快、大批量、多品种

目前,科学技术的发展十分迅速,航天技术在此背景下获得了进一步发展,卫星导弹更新换代的速度越来越快,而在这些航天产品的研制过程中,所需的电子元器件也应及时进行更新换代。只有保证元器件的可靠性,才能让航天电子装备更加可靠、稳定地工作。像运载火箭、载人飞船以及导弹等航天产品,都需要大量的电子元器件来保障其正常地工作,就以卫星来说,每颗卫星所要用到的电子元器件最多可以达到6万只,最少也要两万只,而载人航天工程需要的电子元器件更是达到上百万只,确保电子元器件的质量及可靠性,对航天产品的发展具有重要的意义。

二、航天电子元器件的质量控制

做好电子元器件的质量控制工作,是保障航天电子产品可靠性的关键,而在这项工作开展之前,相关工作人员要在正确认识电子元器件的质量内涵,只有这样才能采取针对性的质量控制措施,保证其质量的可靠性。元器件的质量主要包括了使用质量与固有质量,它的使用质量,指的是有使用方对其采购、检测与使用等过程的质量控制所决定,而固有质量则是元器件生产方,在设计、原材料援选用及生产制造等过程中的质量控制所决定。根据对近些年运载火箭、导弹等航天型号所使用的电子元器件失效分析可知,在电连接器、电容器等,电子元件的失效比率较高,达到58.6%。为此,必须做好对航天电子元器件的质量控制,避免设备故障的产生。

1.做好电子元器件的统一化管理

航天系统的复杂程度较高,所以需要统一电子元器件,使其可以形成单元或单独的子系统,以此方式进行管理的话,可以有效提高其系统发展的效率。但是,将它在各个不同的系统或单元中进行分散的话,就不能实现系统化的管理,会严重影响到系统发展的效率。不过,统一的管理模式对人力、财力以及设备等方面的配置要求比较高,需要在此过程中加大投入,同样可以收到的回报是比较高的,能够通过高质量的管理来保障电子元器件的可靠性。

第一,统一选用。按照不同的使用环境状况,要合理进行电子元器件的选用,具体是进行电子元器件种类、规格的选择,并要与供应商予以确认,以此来强化质量等级控制。在此过程中,需要编制电子元器件的选用名录,明确统一选用的要求,这要按照型号特点使用性能、寿命等进行编制,基于此来合理选择元器件质量、规格以及品种。为了保障其使用的可靠性,要按照相关要求给予严格控制。此外,在保证元器件可以发挥其使命的过程中,需要重视设计中落实降额使用,确保在航天产品中可以发挥它的价值。

第二,统一采购。完成选用工作后,接下来就是进行采购,在采购电子元器件的时候,需要控制好进度,以及做好成本控制。在实际的采购中,所选用的方式应以集中采购为主,各部门应提前准备好所需的电子元器件清单,交给主管部门来进行统一采购,这样既能控制采购的成本,也有助于保证元器件的质量以及控制采购进度。

第三,统一监制与验收。对于所采购的电子元器件,需要进行统一的监制与验收,主要是指生产单位对生产的电子元器件质量进行控制,判断其是否满足使用的要求,并根据相关人员制定的验收标准及合同规定,对生产的电子元器件进行验收。

第四,统一复验和筛选。在验收工作完成之后,工作人员要将合格的电子元器件按照相关的规定与要求进行入库,并进行统一复验。在此过程中,还应对补充筛选项目进行补充筛选,只有这样才能使其能够在使用时,满足实际的要求。同时,要对入库电子元器件的合格证书进行查验,并将其一并交给委托单位,对于没有合格证书的电子元器件,要禁止进行装机试用。

2.对PPL实行动态管理

在控制元器件的选择过程中,工作人员可以通过选用目录的方式来进行。一般来说,需要先确定合格的产品目录,并根据已经确定的产品目录编制电子元器件优选目录。对其实行动态管理,是依据PPL使用制度,跟踪控制型号的实际使用情况,在实际的使用中,涉及超PPL选用的申报与审核、可靠性评审等方式进行控制。对于已列入PPL的产品,有可能会出现有替代产品或货源中断等问题,在操作中要及时对此进行修改,控制好设计选用。

3.加强专家咨询与评审把关

构建三级电子元器件评审制度,即总体、分系统与单机。不过,应该要注意的形式主要有两种,首先是强化管理工作,要对电子元器件的质量,进行综合化地评审,并且应关注细节,对待不同问题要开展专题评审。通过对电子设备故障的分析可知,主要原因是电气元器件失效所造成的,而造成此问题的因素,可能来自外界环境的干扰,需要针对已出现的问题予以重点关注,并分析其固有质量缺陷,了解产生缺陷的原因。

结束语

综上所述,为了最大化保证航天电子产品的可靠性,相关技术人员应重视对电子元器件的质量控制,要充分认识到这项工作的重要性,并结合实际情况,采取行之有效的措施切实加强各个环节的质量管控,保证电子元器件的质量能够与航天电子产品的研制要求相符,以此来确保航天电子产品的可靠性。

参考文献

[1]胡晓军.航天产品电子元器件的质量控制[J].电子质量,2009(6).

[2]武文娟.航天电子产品中电子元器件的质量控制[J].电子世界,2020.

[3]张玮.精密电子产品中电子元器件的质量控制措施分析[J].中国科技投资,2019,000(013):192,279.

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