淺談航天電子產品中電子元器件的質量控制分析

魏兵團 陳睿 姚艷榮

摘要：目前，電子通用元器件安全可靠性的不斷提升在我國航天企業電子通用元器件應用領域中已經是最關鍵的，同時也是最重要的。因此，加強產品質量安全控制保障工作，增強其自身安全可靠性，強化電子元器件產品質量控制是我國航天裝備企業，尤其是整機技術用戶更加密切關注的重要內容。所以，在航天電子產品質量控制體系中，應該將電子元器件的安全性、可靠性和穩定性作為質量控制的核心內容，必須在實踐中予以重點關注。

關鍵詞：航天;電子元器件;質量;控制

伴隨當前我國航天載人工程及研制逐步向智能化、電子化的方向發展，電子元器件的作用也越來越突出，中國航天六十余年的發展歷程中，電子元器件的質量控制及可靠性問題備受關注。多年來，作為航天復雜龐大系統的基礎之一，元器件依然是質量控制保證工作的重點，其特征是用戶牽引、問題導向、統一認識。本文重點分析和研究在航天產品中電子元器件特殊性及質量控制。

一、強電子元器件的可靠性的重要意義

通過大量電子整機故障統計分析發現電子元器件無法工作是造成整機出現故障的重要原因。美國惠普公司曾經分析整機在保用過程中出現問題的主要原因，其中，3/4是由元器件故障產生的。法國阿里安火箭在8次發射失敗當中，元器件故障導致了其中7次發射失敗。如果，某個設備當中的元器件有15，000個，為了保證系統的可靠性達到95%，需要保證每個元器件的可靠度達到99.99987%，所以在應用科學技術、衛星運載火箭和導彈武器為基礎的航天領域發展過程中，元器件的質量穩定性具有非常重要的作用。戰略導彈以及運載火箭等的控制系統、遙測系統、地面設備等都需要成千上萬的電子元器件穩定地工作，這些元器件對航天器在工作過程中的可靠性和質量有著直接影響，因此加強電子元器件的質量控制及可靠性逐步成為航天工作者需要重點關注的問題。

二、航天電子產品對電子元器件的特殊要求

1.非常高的質量可靠性

在航天電子產品測試中分析發現，電子元器件在不同的環境中的適應能力各不相同。如果在實驗室中出現故障的概率為1%，那么，在飛機飛行中可能出現故障的概率為6.5%，在火箭飛行中的故障發生率會高達80%。電子元器件所在的環境條件不同，出現失效的情況也不同。不同的工作壽命所對應的器件失效控制也不同，如短期工作壽命要控制在100非特，中期工作壽命要控制在10非特，長期工作壽命控制在1非特，因此，航天電子產品要求電子元器件具有非常高的可靠性。

2.品多量大更新快

隨著航天科技的迅猛發展，衛星導彈系統頻繁更新升級，所配套的電子元器件也需要更新換代。為了保證航天電子設備的安全性、穩定性、可靠性，就必須確保電子元器件具有豐富多樣的品種、大批量的生產數量、很快的更新速度。從導彈、火箭、衛星、載人飛船等航天設備來看，所需要的電子元器件品種及數量都是非常多。從一般載人火箭來看，每發火箭大概有2-3萬只電子元器件，每顆衛星需要2-6萬只電子元器件，而載人航天工程則需要多達12萬只電子元器件。

三、電子元器件內在質量評價

在對電子元器件和其產品進行的應用品質的評估時，元器件制造商所要提供的必不可少的幾個數據如下。（1）針對企業技術管理水平的評估。換言之，是針對其核心技術的核心工藝所進行的全面評估，用于核驗具體制造過程中的技術水平，從而保障實際技術水平可以制造出擁有足夠的可靠性、高品質的電子元器件。除此之外，要保證制造過程中的關鍵工藝質量不合格品率不得得大于3.4ppm（百萬分之一企業平均技術品質達標水平），核心技術工序的技術工序制造水平達標率要高于1.5，它就是現階段大范圍使用的企業評估工藝標準的基礎衡量指標。（2）對工藝的受控狀態予以監控，并對受控工藝狀態的信息予以整合和分析。在平時管理設備和監督生產的時候，堅持秉承高水平的設備狀態和生產狀態對整個生產環節來說是十分有必要的，除此之外，還要保證對生產線的設備技術具有很高的管理能力。（3）理當在各類元器件制造完成出廠時對其進行嚴格的檢驗，要使得平均產品質量達到合格才可以。大力管控每一個產品的不合格率，為了充分表明每一個產品的平均合格率和平均廢品率在質量合格水平當中已保持在較低的值。

四、航天電子元器件質量控制

1.推行可靠性設計和降額設計

需要對設計規范和要求進行制定并加強推廣，展開可靠性設計，在實際應用的過程中進一步控制元器件的使用，保證效率，讓元器件在使用的過程中承受的應力低于其額定值，這樣可以保證使用過程中各個元器件的可靠性。需要放到對每個元器件所承受的應力。

2.對于電子元件的選擇，一定需依據與產品的可靠性及耐用性

必須得遵循產品二次遴選的原則和方案，必須滿足其應力限定的范圍。二次遴選應當遵循的原則：（1）為了盡可能大的、精準地排除失效模式的可能性，對于每一種電子電路元器件都應當完完全全地落實性能遴選制度。（2）對電子元器件予以遴選的時候要有針對性有選擇性的進行，杜絕盲目。（3）充分發揮另外一些遴選精度高的形式來實施遴選并予以采集，從而規避由于管控方法的問題而出現的遴選精準度不高的現象，從而對元器件的質量予以把控。（4）確?？梢酝晖耆匕芽孛恳粋€電子元器件所具備的失效率（PDA）。因為二次遴選的進行，其遴選結果也會表現出一些其他方面的局限性。（5）二次遴選所得的元器件其本身屬性無法憑借其技術獲得提升。

3. 加強統一管理

由于航天系統自身結構復雜，對電子元器件進行統一選用、采購、測試、驗收等，讓分散的電子元器件組成相應的子系統，便于統一管理。在統一管理模式下，能夠極大地整合、優化、配置各種資源，從而更加有利于加強電子元器件的質量控制。（1）堅持科學選用要實現對電子元器件的統一管理，首先就是要做到統一選用。在實踐操作中，根據不用的使用環境，結合所需要的種類、規格等實際情況，進行全面統籌安排，堅持優中選優確定最終的供應商。在統一選用時，應該對電子元器件進行統一編制名錄，按照型號特點從使用性能、安全性、可靠性、使用壽命等方面考慮，確定電子元器件的相關品種、質量及規格。在進行設計時，既要充分考慮降額使用的要求，確保電子元器件的可靠性，讓其順利完成使命，在航天電子產品中發揮出積極作用。（2）堅持統一采購按照統一管理的要求，應該對電子元器件進行統一采購。采購時，應該根據電子整體設備的實際需要，結合不同環境的具體需求，對所需的電子元器件列出采購清單，由相關部門進行統一集中采購，嚴格采購審批手續，這樣既能夠保障電子元器件的采購質量，又能夠降低采購成本。（3）監制驗收一體化對于統一制定生產的電子元器件，對其生產制造過程應該進行嚴格地監制，確保電子元器件質量符合航天電子產品的要求。在此基礎上，應該按照航天電子產品的質量標準，對電子元器件進行驗收，對于不符合要求的，一律予以剔除。

結語

綜上所述，電子元器件是航天電子產品的重要組成部分。電子元器件質量控制直接影響著航天電子產品質量及運行效果。此外還可以對航天電子元器件予以適當的調整管控，在產品設計的質量管理層面有著一定的指導效果，與此同時，它可以最大程度地實現航天電子元器件的制造質量，從而最大限度地保證航天產品的質量的可靠性。

參考文獻

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