航天产品的质量和寿命取决于产品设计、研制生产和试验全过程的可靠性,而电子元器件的可靠性又是整个设备可靠性的基础。高低温湿热试验由于航天产品的不可维修 性,有可能因为一个小小的电子元器件的失效而导致整个航天产品的失效,航天系统多年以来的经验教训足以证明这一点。
高低温湿热试验所谓电子元器件,是指在电子电路或电子设备中执行电气、电子、电磁、机电和光电功能的基本单元,能够完成规定的功能,由1个或多个单元组装而成,在不破坏的情况下一般不能分解。文中的电子元器件包括电阻、电容、电感、电线电缆、微电路、半导体分立器件、开关、继电器、电连接器、电池、磁性元件等。本文结合某航天产品研制过程中的情况,对航天产品的元器件质量保证流程进行了分析和探讨。
1、高低温湿热试验航天产品的发展对电子元器件的要求
目前,航天事业的发展进入了一个新的发展阶段。随着载人飞船的发射成功,新一代航天产品的研制生产也正在逐步展开。例如,星载SAR(合成孔径雷达)具有全天时、全天候的特点和一定的穿透能力,已成为对地观察的重要手段,而相控阵体制的SAR更是代表当今世界的zui新发展趋势和zui新技术水平。在研制采用一维相扫相控阵体制SAR的通信卫星时,这些新的航天产品对电子元器件在技术、品种、数量上,特别是在质量、可靠性、寿命、小型化和低功耗等技术指标上 提出了更新、更高的要求。
2、高低温湿热试验充分认识电子元器件在航天产品中的地位
高低温湿热试验电子元器件是航天产品不可缺少的重要组成部分,是其赖以提高性能和可靠性水平的重要技术基础 之一。航天事业发展的历程告诉我们,电子元器件的性能、质量与可靠性是航天产品成败的关键性因素之一。据有关资料介绍,20世纪90年代,航天系统曾开展过质量清理整顿工作,对20多个型号在研制试验中暴露出来的3000多个问题进行了统计分析,其中设计方面约占25.1%,制造(含工艺)方面约占24%,电子元器件方面约占26%,管理方面约占15%,其他约占10%。从上述比例看,电子元器件存在的质量与可靠性问题所占的比例zui高,成为制约航天产品 发展的主要问题之一。例如:在某航天产品初样研制阶段共使用元器件92项,失效的有11项;初样产品在出所前的研制过程和出所后整星联调时发生的32项问题中,15项为元器件问题,特别是出所后整星联调时发现13项问题,就有8项为元器件问题。因此,航天产品的、管理者、设计者和生产者都必须高度重视电子元器件生产、供应和使用中存在的问题。
3、高低温湿热试验存在的主要问题
高低温湿热试验在航天产品的研制中,存在的主要问题有:
a) 设计师系统在选用元器件时,只注重元器件的 功能和技术指标,对质量等级和可靠性要求没有给予应有的重视,尤其在选用进口器件时,对正样产品元器件的继承性考虑不够。
b) 高低温湿热试验物资采购情况不理想。采购进度无法与产品的要求相匹配,因物资采购而造成相当长的生产周期损失;而且电子元器件出现质量问题时,不能及时与供应商取得联系,对失效器件进行分析归零,导致在质量和进度两方面无法完全适应航天产品要求,对产品研制造成了一定的阻碍。
c) 高低温湿热试验在元器件的监制、验收、复验和补充筛选过程中,存在一些管理方面的问题。例:采购员在订货合同中未注明质量保证单位,导致部分元器件未经监制就完成了生产;部分器件未按航天产品元器件的验收办法进行验收、管理,导致出现问题时无法追溯原因;某些环节上的程序不十分明确,造成了一定的混乱等。
d) 高低温湿热试验元器件在使用过程中出现失效后的处理要求不明确,例如元器件失效情况的记录、失效器件的保管和传递、送交失效分析机构进行失效分析的程序和所需信息等,以致造成失效信息散乱、失效器件保管不善的情况,给失效元器件的归零工作带来很大的困难。
针对上述问题,必须制定航天产品电子元器件的可靠性控制方法并认真贯彻落实,才能规范航天产品研制过程中的电子元器件管理,推动航天产品的质量更上一个台阶。
4、高低温湿热试验电子元器件的质量保证
元器件的质量保证是航天产品质量保证的重要组成部分,包括生产过程的质量保证和非生产过程的质量保证(或称应用领域的质量保证)两部分。元器件质量保证流程包括:选用、采购、监制、下厂验收、到货检验、补充筛选、特殊试验、发放、贮存和传递、装联、调试、整机现场使用、失效分析、质量反馈等过程。
（1）元器件保证大纲
航天产品方案论证阶段结束后应编制元器件保证大纲,作为产品研制阶段组织实施和监督检查元器件保证工作的依据。元器件保证大纲在各个研制阶段有不同的内容和要求,因此,各个研制阶段需要修订元器件保证大纲。首先要落实元器件保证大纲应包括的主要内容,明确拟制单位以及检查执行情况的方法。