對生產(chǎn)過程中元器件質(zhì)量管理的思考

(海軍駐昆明地區(qū)軍事代表辦事處 云南 昆明 650236)

元器件的質(zhì)量管理適用于武器型號的全壽命周期的各個階段，包括方案論證階段、工程研制階段、定型階段(設(shè)計定型階段、生產(chǎn)定型階段)、售后使用階段，應(yīng)滿足其功能、性能、環(huán)境適應(yīng)性、安全性、質(zhì)量與可靠性要求。在生產(chǎn)過程中，元器件管理工作主要包括元器件采購、監(jiān)制、驗(yàn)收、復(fù)驗(yàn)、補(bǔ)充篩選、破壞性物理分析(DPA)、失效分析、保管貯存、超期復(fù)驗(yàn)、發(fā)放、裝聯(lián)調(diào)試、現(xiàn)場使用、靜電防護(hù)、不合格品處理、評審和質(zhì)量信息管理等的控制要求及工作內(nèi)容的全過程質(zhì)量與可靠性管理。如何有效控制元器件產(chǎn)品質(zhì)量、提高元器件使用可靠性成為監(jiān)督的重點(diǎn)。

一、制定分類的采購控制機(jī)制

元器件采購必須嚴(yán)格按評審?fù)ㄟ^的采購文件進(jìn)行采購，元器件選用評審?fù)ㄟ^的元器件選用清單是元器件采購文件的重要依據(jù)。采購文件是控制型號用元器件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，也是簽訂元器件訂貨合同的依據(jù)，因此執(zhí)行采購前應(yīng)按相關(guān)規(guī)定對采購文件進(jìn)行評審。不同的采購元器件對產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程質(zhì)量和產(chǎn)品最終質(zhì)量的影響程度不同，為此，對不同的采購過程及供方的控制類型和程度各有不同，對供方的控制選擇差異性控制方法，用什么方法控制、控制到什么程度，取決于供方提供產(chǎn)品對產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程及最終產(chǎn)品質(zhì)量的影響程度決定。通常，對產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程及最終質(zhì)量有較大影響的、或價值較高的元器件(材料)或外包過程的控制要強(qiáng)。

提供采購產(chǎn)品的供方是否具備相應(yīng)的能力會直接影響到采購的產(chǎn)品質(zhì)量，因此，需要對供方進(jìn)行控制，并制定相應(yīng)的選擇、評價和重新評價供方的準(zhǔn)則。按照要求對供方實(shí)施滿足產(chǎn)品要求的能力進(jìn)行評價，并根據(jù)評價的結(jié)果選擇合適的供方，對提供不同影響和作用的產(chǎn)品供方可以采取不同的評價準(zhǔn)則，并形成文件予以記錄。

二、制定合適的過程檢驗(yàn)方法

(一)以器件特性為依據(jù)，制定合適的篩選方法

型號用元器件裝機(jī)使用前必須經(jīng)過復(fù)驗(yàn)或補(bǔ)充篩選合格后方可使用。對元器件實(shí)施復(fù)驗(yàn)、補(bǔ)充篩選應(yīng)明確元器件復(fù)驗(yàn)、補(bǔ)充篩選的范圍；設(shè)定允許不合格品率(PDA)；制定復(fù)驗(yàn)、補(bǔ)充篩選的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)；指定實(shí)施復(fù)驗(yàn)、補(bǔ)充篩選的元器件可靠性專業(yè)機(jī)構(gòu)。對于復(fù)驗(yàn)、補(bǔ)充篩選合格的元器件應(yīng)出具合格證及篩選報告，并作為允許裝機(jī)使用的依據(jù)之一。

型號用的元器件種類繁多，每種類型的元器件具有不同的器件特性。結(jié)合元器件特性需求，制定適宜的元器件補(bǔ)充(二次)篩選方法。在對電阻的篩選過程中，實(shí)施溫度循環(huán)、功率老練等方法，而對于集成電路，就要依據(jù)器件特性(封裝形式、內(nèi)部電路特點(diǎn))相應(yīng)增加掃頻振動和粒子碰撞噪聲檢測(PIND)。

一般情況下，采購的元器件都是按照相應(yīng)的要求具有合適的質(zhì)量等級，但對于某些降級采購的元器件，或者沒有質(zhì)量等級的元器件(如進(jìn)口器件)，更加需要實(shí)施元器件二次篩選，剔除不能適應(yīng)產(chǎn)品環(huán)境和性能要求的故障，保證器件符合要求。

(二)以產(chǎn)品性能為工裝，制定合適的檢驗(yàn)方法

篩選是為了剔除產(chǎn)品故障，提高產(chǎn)品質(zhì)量的一個重要保證手段，是提高產(chǎn)品使用可靠性的一個有效的措施方法。而如何根據(jù)產(chǎn)品本身的性能要求，提高產(chǎn)品的使用可靠性，就需要制定合適的檢驗(yàn)方法。一是對于有明確技術(shù)規(guī)格的元器件，按照規(guī)定的技術(shù)規(guī)格要求制定相應(yīng)的檢驗(yàn)工裝。二是對于有明確技術(shù)規(guī)格的元器件，承制單位的檢驗(yàn)方法不能覆蓋器件的全部性能指標(biāo)時，應(yīng)依據(jù)該器件在產(chǎn)品上的應(yīng)用制定相應(yīng)的檢驗(yàn)工裝，切實(shí)落實(shí)“產(chǎn)品本身就是最好的檢驗(yàn)手段”原則。三是對于某些產(chǎn)品性能要求需要在元器件技術(shù)規(guī)格上加嚴(yán)篩選的器件，按照加嚴(yán)要求制定相應(yīng)的選配工裝，確保符合產(chǎn)品要求。

(三)以過程控制為導(dǎo)向，制定有效的試驗(yàn)程序

元器件焊接到單板并形成產(chǎn)品的組部件后，雖然通過元器件入廠復(fù)驗(yàn)和二次篩選可以剔除一部分器件本身性能故障和一些早期失效問題，但是對于如何剔除元器件的焊接故障以及元器件的中后期失效故障，需要承制單位做好相應(yīng)的組部件及產(chǎn)品的試驗(yàn)篩選情況。一是要落實(shí)組部件的振動試驗(yàn)。通過單板的焊接檢驗(yàn)工序和單板調(diào)試工序可以檢驗(yàn)出元器件的漏焊故障，但對于某些元器件的虛焊或因管腳應(yīng)力釋放造成的焊接質(zhì)量問題可以通過單板、組件的振動后檢驗(yàn)剔除。二是要落實(shí)組部件的溫度循環(huán)和功率老練試驗(yàn)。通過制定適宜的溫度循環(huán)范圍和功率老練時間，可以剔除印制板排線質(zhì)量和元器件中后期失效故障，為更好的消除產(chǎn)品質(zhì)量隱患增加砝碼。最后是要落實(shí)產(chǎn)品的動態(tài)監(jiān)測試驗(yàn)。通過組織最終產(chǎn)品的動態(tài)監(jiān)測試驗(yàn)，可以解決組部件之間的連接匹配故障以及一些元器件的后期失效故障，為產(chǎn)品的最終試驗(yàn)和交付把好最后的質(zhì)量關(guān)口。

三、做好元器件失效分析管理

在驗(yàn)收、復(fù)驗(yàn)、補(bǔ)充篩選、貯存和傳遞過程中發(fā)生致命失效或嚴(yán)重參數(shù)超差以及在裝聯(lián)、調(diào)試和使用過程中發(fā)生的所有元器件失效原則上應(yīng)進(jìn)行失效分析。失效分析后應(yīng)找出失效模式及失效機(jī)理，并做出是否為批次性問題的結(jié)論，以便采取相應(yīng)糾正措施并進(jìn)行歸零。失效分析工作應(yīng)在認(rèn)可的有資質(zhì)單位進(jìn)行。

失效分析是對失效元器件的事后檢查，通過對失效的元器件進(jìn)行必要的電、物理、化學(xué)的檢測與分析，確定失效模式、失效機(jī)理和失效原因。失效分析既要從本質(zhì)上研究元器件自身的不可靠性因素，又要分析研究其工作條件、環(huán)境應(yīng)力和時間等因素對元器件發(fā)生失效所產(chǎn)生的影響。失效分析工作的主要內(nèi)容：失效情況的調(diào)查、失效模式的確定、失效原因的判定、失效機(jī)理的驗(yàn)證、提出處理的建議、防止再發(fā)生失效應(yīng)采取措施的建議。

四、制定科學(xué)的元器件質(zhì)量信息管理

元器件質(zhì)量信息管理應(yīng)以建立完備的管理制度為基礎(chǔ)，指定專業(yè)部門進(jìn)行日常信息的收集、處理、保管、定期發(fā)布相關(guān)的元器件質(zhì)量與可靠性信息，并建立元器件質(zhì)量信息數(shù)據(jù)庫。元器件質(zhì)量信息包括：原器件管理文件、優(yōu)選目錄、選用、采購、監(jiān)制、驗(yàn)收、復(fù)驗(yàn)、篩選、DPA、失效分析、實(shí)際裝機(jī)使用、問題處理等方面的信息。元器件質(zhì)量信息應(yīng)保證其完整性、準(zhǔn)確性和可追溯性。

在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程發(fā)現(xiàn)的不合格數(shù)據(jù)都是承制單位策劃持續(xù)改進(jìn)的輸入。應(yīng)用科學(xué)的數(shù)據(jù)分析手段為元器件的質(zhì)量管理起到了事半功倍的效果。首先，通過對元器件篩選的數(shù)據(jù)分析能夠及早暴露元器件質(zhì)量存在薄弱環(huán)節(jié)，為我們及早糾正及制定糾正措施創(chuàng)造條件。其次，通過對不同批次元器件的數(shù)據(jù)分析能夠明顯判斷出該批器件與以往的性能差異，并根據(jù)數(shù)據(jù)分析出該差異是否影響產(chǎn)品的質(zhì)量。再次，在對元器件檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析可以得出哪些元器件存在問題需要重點(diǎn)關(guān)注，并根據(jù)故障模式制定相應(yīng)的解決方法。最后，科學(xué)的數(shù)據(jù)分析方法為產(chǎn)品的質(zhì)量保證和進(jìn)度保證奠定基礎(chǔ)。

五、結(jié)束語

通過實(shí)施對元器件質(zhì)量管理的策劃、實(shí)施和總結(jié)，及制定相應(yīng)的控制方法后，元器件質(zhì)量管理受控，不合格情況及時得到暴露和解決，雖不能提高元器件的固有可靠性但能改善元器件的使用可靠性，為型號產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性提供基礎(chǔ)和保障。