王莉 张蕊 王国梁 李萌萌 王志坚
北京临近空间飞行器系统工程研究所 北京 10076
摘要: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。
关键词:航天电子产品;电子元器件;质量控制
1电子元器件概述
若干电子元器件的组合就构成了电子元件、小型仪器等,电子元器件本身又是由不同的零件所组成的,能够通用于某类产品中。在电子设备或者电路中,电子元器件能够进行一系列控制,这类元器件有着自己的规格与要求,具有很强的完整性,在非暴力的情况下无法实现电器元件的拆解。常见的电阻、电子管、电容、传感器等都属于电子元器件,它们在我们使用的各类电子产品中发挥着无可替代的作用。图1为含有电子元器件的基本电路图。
2航空航天对电子元器件的要求
2.1可靠性高
为了提高电子元器件质量的可靠性,在测试时会根据元器件的适应环境进行分析。如果某批电子元器件在实验室环境中使用的故障率为1,则实际环境中的故障概率为6.5,更恶劣环境中的故障概率为80。由此可见,在不同的环境条件下,电子元器件的失效也会有所不同。一般情况下,故障将根据长、中、短期使用寿命进行控制。只有加强电子元器件的可靠性,才能更好地发挥其作用,提高航天电子产品的可靠性。
2.2具有较强的环境适应性
航天电子产品的工作环境相对恶劣,在这种异常特殊的工作环境中,对其工作和贮存提出了更高的要求。电子元器件是航天电子产品的基本单元,在航天器零部件中起着重要的作用。然而,电子元件相对比较脆弱和精确。在实际使用中,它们需要承受各种不利的环境,如辐射、振动和热浪。在这种极其恶劣的运行环境下,如果忽视管理,电子元器件的可靠性就会出现缺陷,进而影响航天器的正常运行。对于不同用途的战略武器,其耐湿热的要求会有一定的差异。只有确保他们的适应性,才能发挥他们应有的价值。
2.3功耗低,体积小,重量轻
降低发射操作中的能耗可以尽可能提高其效率,因此在选择和使用电子元器件时,也要考虑功耗因素,尽量使用功耗低的电子元器件,且质量不宜过重。因此,航天电子产品中使用的电子元器件应具有高集成度、低功耗的特点。但是,由于这类元器件精度高、功耗低、体积小、质量不太重,质量保证难度会加大。一旦不能保证电子元器件的正常使用,将严重影响航天电子产品的研发进度等方面的工作,这将对我国航天事业的发展造成极大的障碍。
3航天电子元器件的质量控制
3.1强化检测管理
在对电子元器件进行检测时,需要建立起完善的评审体系,形成总体、分系统、单机的三级制度。在检测中要注重两项工作:第一、强化检测管理,实现电子元器件的综合性质量评审;第二、要注重检测过程中的细节控制,对具体问题展开系列专题审议。就电子设备来说,大多数故障都是由于电子元器件引起的,既有可能是外界环境的影响,又有可能是电子元器件本身质量所导致的。在使用电子元器件时要对出现的问题加以关注,对存在的质量问题进行深入分析,做到准确判断问题类型,以便针对性加以解决。
3.2建立元器件质量控制数据库
这个数据库能全面反映厂家生产能力水平、质量状态。
建立元器件优选目录、采购流程、入所验收、二次筛选、失效分析、废品标识销毁等全过程信息数据库,并能快速检索元器件装机去向批次编号和废品元器件去向,为科研生产选型提供依据,保证元器件的质量和可靠性。
3.3建立严格的合格供方管理制度
在雷达整机的制造过程中,为了使外协加工和配套的零部件和设备的可靠性得到保证,应该对外协配套和加工单位进行严格的质量认证和考察,选择合格供方进行合作,将外协配套单位纳入雷达整机单位的质量体系范围内进行共同管理和约束。建立完善的元器件筛选检验和领用制度,对于合格供方提供的电子元器件和零部件,应该进行严格的二次检验,剔除早期失效元器件,并把二次检验和制造过程中发现的质量问题及时反馈给相关外协配套单位,共同进行质量改进。建立完善的储备、供应、退换和报废制度,严格控制不合格或未经筛选检验的元器件流入生产线。
3.4做好电子元器件的统一化管理
一是统一选拔。根据不同的使用环境条件,合理选择电子元器件,特别是电子元器件的型号、规格,并与供应商进行确认,加强质量水平控制。在这个过程中,要编制电子元器件的选型清单,明确统一选型的要求,要根据型号特点、使用性能、寿命等进行编制,合理选择元器件的质量、规格和品种。为保证其使用的可靠性,应严格按照相关要求进行控制。另外,在保证零部件能够发挥其使命的过程中,需要注意在设计中实施降额,以确保其在航天产品中发挥其价值。二是统一采购。选择之后,下一步就是购买。在采购电子元器件时,我们需要控制进度和成本。在实际采购中,应选择集中采购的方式。各部门应提前编制电子元器件清单,报主管部门统一采购。这样既可以控制采购成本,又有利于保证零部件的质量,控制采购进度。三是统一监督验收。对采购的电子元器件进行统一监督验收,主要是指生产单位对所生产的电子元器件进行质量控制,判断其是否符合使用要求,按照有关人员制定的验收标准和合同规定对生产的电子元器件进行验收。四是统一复检筛查。验收工作结束后,工作人员应按有关规定和要求存放合格的电子元器件,并进行统一复检。在这个过程中,还要对补充筛查项目进行补充筛查。只有这样,才能满足使用时的实际要求。同时,要核对入库电子元器件的合格证,并交给委托单位。对没有合格证的电子元器件,禁止安装试用。
3.5ppl动态管理
在控制元件的选择过程中,工作人员可以选择目录。一般来说,首先要确定合格产品目录,根据确定的产品目录编制电子元器件优选目录。实施动态管理是基于ppl使用系统,跟踪实际使用的控制模式,在实际使用中,涉及到超级ppl的应用和审核选择、可靠性评估等多种控制方式。对于已列入ppl的产品,可能存在替代产品或中断供应等问题。在运行中,要及时修改,控制设计选型。
3.6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。
结论
电子元器件的质量和可靠性,是产品应用可靠性的关键。为保证产品可靠性,应从元器件可靠性的选型和二次筛选两方面抓好,选用有质量保证、实践检验得出固有可靠性高的元器件。建立元器件质量数据库,全过程跟踪全流程控制,提高电子元器件使用的可靠性。
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