淺談航天多芯片組件生產(chǎn)過(guò)程中的質(zhì)量管理

摘 要：本文從航天多芯片組件生產(chǎn)的特點(diǎn)談起，提出了航天多芯片組件質(zhì)量管理的三個(gè)需求，并針對(duì)具體需求結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐提出了航天多芯片組件質(zhì)量管理的要點(diǎn)和措施，對(duì)航天多芯片組件生產(chǎn)的質(zhì)量管理有一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：航天多芯片組件；質(zhì)量管理

多芯片組件（后文簡(jiǎn)稱組件）的生產(chǎn)方式是直接將裸露的集成電路芯片安裝在多層高密度互聯(lián)襯底上。在這種生產(chǎn)方式下，芯片之間距離很近，可以有效減少布線和互連中所產(chǎn)生的串?dāng)_噪聲、信號(hào)延遲、電容/電感耦合等問(wèn)題。這種組裝方式多用于50兆赫以上的高性能產(chǎn)品。由于組件這些優(yōu)點(diǎn)，組件被越來(lái)越多的運(yùn)用于新能指標(biāo)性能要求極高的航天產(chǎn)品當(dāng)中。在實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中航天組件的生產(chǎn)一般具有以下特點(diǎn)：（1）生產(chǎn)數(shù)量有限，需要的成品時(shí)間嚴(yán)格固定；（2）由于組裝涉及到芯片、器件較多且多委托外協(xié)生產(chǎn)，生產(chǎn)過(guò)程不確定因素多；（3）裝配過(guò)程專用設(shè)備多，需自制的工具工裝多，設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程交叉，組織的難度大，生產(chǎn)信息難以收集和跟蹤。針對(duì)這些特點(diǎn)，必須采用行之有效的質(zhì)量管理措施以保障組件的質(zhì)量，減少歸零。

1 航天多芯片組件質(zhì)量管理的特點(diǎn)

作為航天組件生產(chǎn)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，質(zhì)量管理尤為重要。不同于地面產(chǎn)品，航天產(chǎn)品對(duì)質(zhì)量管理有著更高的要求，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）生產(chǎn)過(guò)程中的不確定性導(dǎo)致的質(zhì)量問(wèn)題較多。航天組件涉及的原材料種類多，加工和裝配工藝復(fù)雜，往往存在設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過(guò)程交叉，各種不確定因素都會(huì)造成質(zhì)量問(wèn)題，所以需要對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量管控；

2）航天組件生產(chǎn)涉及的外協(xié)外購(gòu)件較多。隨著航天產(chǎn)品任務(wù)量的增加及新技術(shù)的應(yīng)用，外包外協(xié)的范圍在不斷擴(kuò)展，且多為高精密的芯片和嚴(yán)格篩選的電子元器件，組件的研制和生產(chǎn)需要涉及到多個(gè)部門多個(gè)廠商的協(xié)作和配合，由于外協(xié)的周期較長(zhǎng)，而航天產(chǎn)品成品交付的周期固定。這要求組件的質(zhì)量管理需加強(qiáng)對(duì)外協(xié)外包過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判和風(fēng)險(xiǎn)管控；

2 航天組件質(zhì)量管理的要求

2.1 針對(duì)不同類型產(chǎn)品的質(zhì)量管理

航天組件的生產(chǎn)模式主要有新產(chǎn)品的試制和成熟產(chǎn)品的批產(chǎn)。在兩種不同的模式下質(zhì)量管理的流程和側(cè)重點(diǎn)也各不相同。在新產(chǎn)品試制時(shí)，由于組件的數(shù)量少，不確定因素多，狀態(tài)不穩(wěn)定，質(zhì)量管理一方面要需要通過(guò)來(lái)料檢驗(yàn)（IQC）保證組件微組裝使用電子器件、芯片等外協(xié)元器件質(zhì)量可靠性及性能一致性，并一方面確保穩(wěn)定的工藝流程，盡量減少制造過(guò)程中的不確定性，實(shí)現(xiàn)組件性能的同時(shí)不斷優(yōu)化組件質(zhì)量。在成熟產(chǎn)品批產(chǎn)時(shí)，由于組件生產(chǎn)數(shù)量大，狀態(tài)穩(wěn)定，質(zhì)量管理的重點(diǎn)在生產(chǎn)過(guò)程的控制上，目標(biāo)提高成品率?？梢詫?shí)施的提升質(zhì)量的措施包括：人員的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，全員設(shè)備管理（TPM），關(guān)鍵芯片電子器材耗材IQC，關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)監(jiān)控，凈化廠房環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等。

2.2 全面質(zhì)量管控

對(duì)組件產(chǎn)品實(shí)施全面質(zhì)量管控，主要有以下措施：

2.2.1關(guān)注過(guò)程質(zhì)量控制

質(zhì)量管理的流程編制需要符合產(chǎn)品特性，通過(guò)合理的流程來(lái)進(jìn)行組件的過(guò)程質(zhì)量控制。梳理生產(chǎn)流程中的檢驗(yàn)點(diǎn)進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程檢驗(yàn)，包括重點(diǎn)檢驗(yàn)點(diǎn)，強(qiáng)制性檢驗(yàn)點(diǎn)，自檢以及互檢點(diǎn)。這就要求工藝技術(shù)人員和技能人員對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中質(zhì)量要求的各類測(cè)試點(diǎn)（例如潔凈廠房的潔凈度指標(biāo)、防靜電要求、熱臺(tái)溫度、輔料狀態(tài)等）進(jìn)行確認(rèn)，明確關(guān)鍵質(zhì)量控制點(diǎn)，針對(duì)不同的檢檢驗(yàn)點(diǎn)，記錄并產(chǎn)生生產(chǎn)過(guò)程文件。

2.2.2加強(qiáng)針對(duì)性的培訓(xùn)

組件生產(chǎn)涉及到各類專業(yè)人員的密切合作，包括技能人員、工藝技術(shù)人員、物料人員、計(jì)劃人員等，需要對(duì)不同人員進(jìn)行針對(duì)性的培訓(xùn)。對(duì)于技能人員，必須了解航天生產(chǎn)規(guī)范，具備航天生產(chǎn)資質(zhì)，著重培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和描述問(wèn)題的能力；工藝技術(shù)人員需要掌握一定的統(tǒng)計(jì)分析工具，以便具體分析和歸類總結(jié)生產(chǎn)過(guò)程中的問(wèn)題，對(duì)可能出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行預(yù)估消除質(zhì)量隱患；對(duì)于物料員要對(duì)航天物料的管理要求和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行培訓(xùn)。同時(shí)也需要根據(jù)產(chǎn)品自身的設(shè)計(jì)、工藝特點(diǎn)進(jìn)行生產(chǎn)前的集中培訓(xùn)。

2.2.3明確質(zhì)量獎(jiǎng)懲制度

在生產(chǎn)任務(wù)開始之前，必須制定行之有效的獎(jiǎng)懲制度，目的是強(qiáng)調(diào)質(zhì)量管理流程和規(guī)章的嚴(yán)肅性。對(duì)于沒(méi)有違反流程和規(guī)章的人員進(jìn)行首次提醒，同種問(wèn)題反復(fù)出現(xiàn)則要進(jìn)行嚴(yán)格處罰。對(duì)于嚴(yán)格執(zhí)行流程和規(guī)章的人員，要公開獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)提出合理化建議的人員也應(yīng)該予以獎(jiǎng)勵(lì)。

2.3 關(guān)注外協(xié)外購(gòu)件的質(zhì)量策劃

針對(duì)內(nèi)部質(zhì)量流程無(wú)法管控的外協(xié)外購(gòu)件應(yīng)提前進(jìn)行質(zhì)量策劃。對(duì)同一類型的外協(xié)外購(gòu)件應(yīng)將供方控制在23家。供方需要滿足GJB9001B中對(duì)質(zhì)量管理體系的通用要求，除此之外，產(chǎn)品的質(zhì)量保證大綱也是供方準(zhǔn)入的重點(diǎn)檢查項(xiàng)目。對(duì)于合格供方應(yīng)根據(jù)最新的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)定期進(jìn)行復(fù)檢。

將質(zhì)量工作的重心前移，在產(chǎn)品策劃，市場(chǎng)調(diào)研階段就開始介入，選擇滿足質(zhì)量要求的供方并進(jìn)行考察；在產(chǎn)品樣機(jī)階段通過(guò)后，對(duì)供方產(chǎn)品研制水平、產(chǎn)能水平和質(zhì)量保證能力進(jìn)行認(rèn)證，將產(chǎn)品的質(zhì)量管理要求作為合同的一部分予以明確，作為供方供貨的依據(jù)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和市場(chǎng)過(guò)程中要加強(qiáng)與供方的溝通，定期傳遞質(zhì)量要求，為單元由采購(gòu)部門牽頭定期召開供方質(zhì)量會(huì)議，任務(wù)雙方建立起質(zhì)量信息傳遞機(jī)制，針對(duì)供方的需求開展質(zhì)量培訓(xùn)等等。

由于航天組件單個(gè)成本高，返修難度大，有嚴(yán)格的返修次數(shù)控制，所以在企業(yè)內(nèi)部實(shí)施IQC（來(lái)料品質(zhì)檢驗(yàn)）對(duì)于航天組件的生產(chǎn)十分重要，對(duì)采購(gòu)來(lái)的殼體、芯片、電子器件進(jìn)行品質(zhì)確認(rèn)和查核，在供應(yīng)商送貨時(shí)通過(guò)抽樣方式進(jìn)行檢查，并最后做出判斷該產(chǎn)品是接受還是退換。IQC是產(chǎn)品生產(chǎn)前的第一個(gè)品控關(guān)卡，防止不合格品進(jìn)入制造過(guò)程，減少質(zhì)量損失。

此外，可以對(duì)供方采取經(jīng)濟(jì)杠桿的控制措施： 一方面對(duì)通過(guò)量化評(píng)價(jià)，明確實(shí)施規(guī)則，對(duì)評(píng)價(jià)優(yōu)秀的供方通過(guò)優(yōu)先選用，優(yōu)先付款，提高預(yù)付款等措施進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)；另一方面可以將質(zhì)量保證金納入合同當(dāng)中，將外協(xié)外購(gòu)產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題所導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量損失等費(fèi)用納入質(zhì)量保證金的范疇。

3 結(jié)語(yǔ)

航天組件在突破和掌握關(guān)鍵技術(shù)，進(jìn)入試驗(yàn)和生產(chǎn)階段后，最核心的工作就是保證組件質(zhì)量。航天組件質(zhì)量管理的提升需要通過(guò)全面質(zhì)量管控，對(duì)外協(xié)外購(gòu)件嚴(yán)格的質(zhì)量控制和策劃來(lái)逐步實(shí)現(xiàn)。只有通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量管理才能保證產(chǎn)品的交期較少不必要的成本。

作者簡(jiǎn)介：李澤濤（1982），男，博士研究生，工程師，研究方向主要為工業(yè)工程，運(yùn)營(yíng)管理。