軍用光電產(chǎn)品元器件質(zhì)量控制的新思路探討

王闖

摘要：現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)軍用光電產(chǎn)品的電子元器件質(zhì)量控制方法上還存在著一些問(wèn)題。本文通過(guò)對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行分析，提出軍用光電產(chǎn)品元器件質(zhì)量控制的新思路。在元器件生產(chǎn)方確實(shí)保證元器件固有質(zhì)量水平的情況基礎(chǔ)上，從源頭抓起，雙方共同努力和配合，才能達(dá)到事半功倍的效果。

關(guān)鍵詞：軍用光電；質(zhì)量控制；元器件

電子元器件是構(gòu)成熱像儀等軍用光電產(chǎn)品的最小單元，是整個(gè)裝備的基礎(chǔ)和重要保障資源，它的可靠性直接關(guān)系到裝備整體的可靠性和戰(zhàn)術(shù)技術(shù)指標(biāo)，關(guān)系到裝備的成敗。由于元器件在決定整機(jī)裝備的可靠性方面起著決定性的作用，對(duì)元器件質(zhì)量控制方法、技術(shù)和管理的探討，一直以來(lái)都是世界各國(guó)可靠性工作研究的主題。隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的發(fā)展，特別是微電子技術(shù)的發(fā)展，為軍用光電產(chǎn)品向小型化和模塊化發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件，同時(shí)也對(duì)元器件質(zhì)量控制工作提出了更高的要求。然而，元器件質(zhì)量控制又屬于技術(shù)基礎(chǔ)工程，與一個(gè)國(guó)家的工業(yè)基礎(chǔ)密切相關(guān)，在實(shí)施方法和思路上也應(yīng)隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展而不斷改進(jìn)完善。

1.國(guó)內(nèi)軍用光電產(chǎn)品元器件質(zhì)量控制方法存在的問(wèn)題

國(guó)內(nèi)現(xiàn)行的二次篩選模式是靠使用者對(duì)元器件進(jìn)行質(zhì)量把關(guān)的，而不是把元器件的質(zhì)量控制放在生產(chǎn)和流通環(huán)節(jié)來(lái)進(jìn)行控制。這種方法存在如下問(wèn)題：

1）篩選試驗(yàn)條件的設(shè)計(jì)是以元器件的失效機(jī)理和制造工藝為依據(jù)的，元器件使用方在不完全了解元器件復(fù)雜的制造工藝情況下設(shè)計(jì)的篩選試驗(yàn)條件，其有效性是值得懷疑的；篩選試驗(yàn)中由于條件限制，檢測(cè)試驗(yàn)操作不當(dāng)，防護(hù)不當(dāng)，還會(huì)對(duì)元器件造成損傷，引入其他缺陷或隱患。因此，不恰當(dāng)?shù)暮Y選試驗(yàn)，起不到提高元器件使用可靠性的目的。

2）整機(jī)廠元器件篩選試驗(yàn)中積累的寶貴的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，無(wú)法及時(shí)反饋到元器件制造廠，不利于提高元器件制造廠改進(jìn)設(shè)計(jì)和制造工藝。

3）在整機(jī)廠實(shí)施元器件篩選試驗(yàn)的過(guò)程中，暴露出一些實(shí)際問(wèn)題和困難，例如：元器件篩選試驗(yàn)耗時(shí)較長(zhǎng)，在生產(chǎn)階段進(jìn)行100%的篩選，常常與生產(chǎn)進(jìn)度發(fā)生沖突；建立篩選試驗(yàn)工藝線，投資較大，普遍存在低端設(shè)備重復(fù)建設(shè)，整體水平不高的現(xiàn)象。

4）在整機(jī)研制階段，由于有元器件篩選這個(gè)必須進(jìn)行的環(huán)節(jié)，使研發(fā)人員放松了自身對(duì)元器件技術(shù)特性、使用質(zhì)量和可靠性知識(shí)的學(xué)習(xí)和了解，將元器件質(zhì)量控制的責(zé)任推給了篩選環(huán)節(jié)，不利于提高整機(jī)的設(shè)計(jì)質(zhì)量。

5）在整機(jī)生產(chǎn)階段，由于有元器件篩選這個(gè)后續(xù)的把關(guān)環(huán)節(jié)，使采購(gòu)人員放松了對(duì)元器件采購(gòu)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，也放松了自身對(duì)業(yè)務(wù)知識(shí)的學(xué)習(xí)。

6）隨著表貼器件和超大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用，整機(jī)廠實(shí)施元器件篩選的技術(shù)難題表現(xiàn)越來(lái)越突出，特別是超大規(guī)模集成電路的大量使用，整機(jī)廠實(shí)施這類器件的篩選越來(lái)越困難，測(cè)試設(shè)備、測(cè)試軟件和老化設(shè)備無(wú)法滿足要求，測(cè)試和老化夾具的開(kāi)發(fā)技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于微電子技術(shù)的發(fā)展，有些需要使用時(shí)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)發(fā)才能檢測(cè)性能的集成電路甚至無(wú)法實(shí)施器件級(jí)的篩選，例如現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列（FPGA）等。

7）由于元器件選型不當(dāng)和設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的故障，也無(wú)法通過(guò)篩選來(lái)消除。因此，隨著技術(shù)的進(jìn)步和元器件質(zhì)量狀況的變化，整機(jī)廠如何實(shí)施元器件質(zhì)量控制工作已成為一個(gè)新的有待探討的問(wèn)題。

2.軍用光電產(chǎn)品用元器件質(zhì)量控制的新思路

從源頭抓起，才能真正提高元器件的質(zhì)量，達(dá)到保證整機(jī)使用元器件的質(zhì)量要求。生產(chǎn)方和使用方共同努力，各盡其能，才能真正提高元器件的質(zhì)量和可靠性。在生產(chǎn)方設(shè)計(jì)技術(shù)能力和質(zhì)量控制手段得到完善和加強(qiáng)的條件下，基于以上理論和實(shí)際信息分析，提出以下整機(jī)廠元器件質(zhì)量控制的新思路：

1）從市場(chǎng)角度和制定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的角度，推動(dòng)和督促元器件生產(chǎn)方建立相應(yīng)的可靠性篩選和評(píng)價(jià)條件。由生產(chǎn)方依據(jù)產(chǎn)品的失效模式和機(jī)理，制定有效的篩選技術(shù)條件，確保提供用戶的元器件已剔除早期失效產(chǎn)品，而不是由元器件的使用方來(lái)建立篩選評(píng)價(jià)條件。

2）由生產(chǎn)方和供應(yīng)商保證提供已剔除早期失效進(jìn)入使用壽命期的元器件，使用方嚴(yán)格供方檢查制度，嚴(yán)格控制元器件的供貨渠道和供貨質(zhì)量狀況，建立元器件質(zhì)量控制機(jī)構(gòu)，定期對(duì)供方進(jìn)行考評(píng)復(fù)核。

3）使用方嚴(yán)格產(chǎn)品設(shè)計(jì)確認(rèn)階段的元器件評(píng)價(jià)，確定選用元器件的類型和質(zhì)量等級(jí)。嚴(yán)格控制設(shè)計(jì)質(zhì)量，建立相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（熱設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、降額設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和容差設(shè)計(jì)準(zhǔn)則等）和評(píng)審制度。

4）使用方根據(jù)歷史使用元器件數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果、元器件的質(zhì)量等級(jí)情況和生產(chǎn)廠的質(zhì)量信譽(yù)，有針對(duì)性地選擇質(zhì)量控制手段。如，免篩選、驗(yàn)證性篩選和二次篩選，篩選試驗(yàn)依據(jù)的技術(shù)規(guī)范應(yīng)隨元器件應(yīng)用環(huán)境、元器件制造技術(shù)的提高和試驗(yàn)設(shè)備的發(fā)展而進(jìn)行更改和調(diào)整。

5）使用方應(yīng)注重電路組件的環(huán)境應(yīng)力篩選技術(shù)研究，建立設(shè)計(jì)階段樣機(jī)電路組件環(huán)境應(yīng)力篩選制度，嚴(yán)格按軍用標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)樣機(jī)電路組件進(jìn)行環(huán)境應(yīng)力篩選試驗(yàn)，開(kāi)展高加速壽命試驗(yàn)（HALT）研究，充分暴露設(shè)計(jì)和工藝缺陷。

6）使用方設(shè)計(jì)選型時(shí)，選用市場(chǎng)主流元器件，避免選用即將淘汰的元器件。

3結(jié)束語(yǔ)

生產(chǎn)方和使用方各盡其責(zé)，根據(jù)元器件制造技術(shù)的進(jìn)步并結(jié)合實(shí)際工程應(yīng)用的需要，選擇行之有效的元器件質(zhì)量控制技術(shù)和方法，是提高元器件質(zhì)量可靠性的必由之路。在元器件生產(chǎn)方確實(shí)保證元器件固有質(zhì)量水平的情況基礎(chǔ)上，從源頭抓起，雙方共同努力和配合，才能達(dá)到事半功倍的效果，不斷提高元器件的質(zhì)量特性指標(biāo)和質(zhì)量可靠性。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳福勝.概念、趨勢(shì)與對(duì)策——軍用光電系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略思考[J].光學(xué)與光電技術(shù).2005（01）

[2]王希軍，張良，周海憲.機(jī)載光電系統(tǒng)中二元光學(xué)技術(shù)的應(yīng)用分析[J].電光與控制.2003（04）endprint