用戶參與航天電子元器件認證的模式研究

◎中國運載火箭技術研究院物流中心 張偉 林雄輝 劉泓 熊盛陽 加春雷

宇航級和高可靠電子元器件作為重要戰略資源，在航天工程發展建設中起到舉足輕重的作用。然而，目前國內高性能電子元器件相當一部分依賴進口，用量大、使用面廣的中低性能電子元器件又普遍達不到宇航級的可靠性要求，同時，我國還面臨著國外電子元器件禁運等一系列問題。這些都成為我國航天事業發展的重大隱患。

針對電子元器件可靠性等級低及其保障體系與應用不完全匹配的問題，我國提出了實施電子元器件系統發展的思路。其中，認證作為保障體系中關鍵的環節被重點關注。

總結我國航天電子元器件研制生產的發展歷程，出發點均是從提高航天重點型號配套急需的元器件入手，進而推動元器件可靠性總體水平的提高。這種重點突破、引領全局的發展模式同樣被應用于宇航級和高可靠元器件領域。這就意味著，用戶將在推動元器件可靠性發展過程中起到必不可少的作用。

一、現有認證流程

電子元器件認證的主要特點是認證范圍覆蓋全面、基礎配套要求嚴格、行為規范參考明確。根據在認證過程中的作用及實施時機的區別，可將認證的內容分為三類：一是認證主流程，包含標準確認、生產線認證和產品或工藝/材料鑒定；二是認證后續維持流程，包含合格資格的保持、生產線認證合格資格延續以及合格證書和認證標志使用與管理；三是基礎配套程序，包含測量設備管理及校準/檢定規程確定、鑒定實驗室認可以及審查員認可。

從用戶的角度出發，以實現產品預期的性能和可靠性為出發點及歸宿，用戶著重關注認證主流程和認證后續維持流程。

1．認證主流程

標準是認證過程的依據，其要求和規定貫徹于整個流程。產品認證標準包含產品通用和詳細規范。電子元器件標準確認環節規定了認證標準控制要求、標準確認及標注更改確認的程序與要求。

標準確認以后，承制方按照標準的要求進行研制、生產，并按照流程申請生產線認證以及產品/工藝/材料的鑒定。產品生產線認證體現對宇航級和高可靠產品生產過程中硬件與軟件的要求，包括申請前承制方內部質量審核、申請資料提交、資料審查、現場審查、糾正措施跟蹤、認證證書發放等內容。

2．認證后續維護流程

承制方在生產線認證合格證書有效期滿前提出生產線認證合格資格延續申請。合格證書和認證標志的使用與管理有明確的要求，包括對認證合格標識位置的要求以及認證標志工藝的要求等。在生產線和產品認證合格期間，承制方每年都要向審查機構提交合格資格保持情況的報告，審查機構每年至少對承制方進行1 次現場例行監督檢查。對審查出的問題，承制方要進行糾正并接受糾正監督。

二、用戶參與產品認證

宇航級和高可靠電子元器件研制可以劃分為項目立項、產品研制和項目驗收三個階段。根據對用戶需求的分析，要在各階段中對現有認證進行補充、擴展，從而使用戶的需求得以滿足。

1．用戶需求

用戶要在認證過程中正確發揮自己的作用，首先要明確需求，從自身的需求出發才能在認證流程中正確把握自身需要參與的內容。在此基礎上，確定參與的時機并逐步分析參與的方式。用戶需求雖然種類繁多，但都是圍繞著對產品固有可靠性的期望，主要反映在以下幾個方面：

對性能指標的要求，包含產品的電性能、封裝和尺寸等；對設計的要求，包含產品的結構、工藝、材料等；對質量一致性的要求，包括同批次和不同批次產品性能參數一致性、壽命試驗前后性能參數一致性等要求；對質量保證的要求，包括產品成品率、關鍵工序能力指數等；對產品應用的要求，包括應用驗證、應用指南等；對承制方供貨能力的要求，包括研發能力、產能、質量控制、生產線現場管理能力、售后服務等。

以上六個方面基本覆蓋了用戶對產品的要求，可將這些要求分為現有認證過程可以滿足、不能完全滿足以及需要額外增加認證環節才能滿足三種類型。

2．項目立項

現階段用戶的需求是宇航級和高可靠科研立項的出發點。申報項目應當依據型號對產品的技術要求，充分考慮預研成果、現有技術和工業水平以及繼承性等因素，分析技術、經濟和周期上方面可行性。同時，應當明確產品應用的型號任務、產品立項要解決的主要問題、用戶的特殊要求、攻關后要求達到的性能和可靠性指標以及對產品研制周期的要求。

用戶在對產品進行監制/驗收、復驗/篩選、產品使用以及產品管理/技術歸零的過程中，對制造商科研生產能力及信譽都比較了解，在確定承制方之前，由用戶對各制造商的科研生產能力進行評價，能夠對主管部門的決策起到一定的參考作用。

3．產品研制階段

產品研制階段可以劃分為詳細規范確認、產品研制方案確認、產品初樣、產品正樣和產品定型五個階段。為保障定型產品的固有可靠性能夠滿足用戶的需求，在上述流程的基礎上增加結構分析和應用驗證兩個環節。

結構分析包含元器件的結構設計、工藝控制和材料選用等方面內容。結構分析的主要目標是對元器件滿足評價要求和相關項目運行要求的能力作出早期判斷。分析過程主要關注設計和結構工藝、所用材料、固有可靠性狀況、工藝質量和潛在危險。

元器件的可靠性可分為應用和固有可靠性。固有可靠性是由于設計、結構、原材料等因素導致的產品本身的可靠性問題。通過結構分析可以發現元器件結構中包含的可靠性信息，如果這些可靠性問題在使用階段才被暴露，會造成時間和成本的巨大浪費。用戶可以根據其工作經驗以及對元器件工作環境的了解，提前發現這些可靠性隱患，因此很有必要在元器件研制階段對產品進行結構分析。

應用驗證是一個提供證據的過程。為確保產品能夠滿足一定的應用環境，通過試驗、評估等手段開展一系列的理論分析和試驗，并將結果與標準或用戶要求對比，最終得出產品是否可用的結論。

宇航級和高可靠電子元器件應用驗證是對元器件在航天工程應用前開展的一系列試驗、評估和綜合評價等工作，以確定元器件研制的成熟度和在航天工程中應用的適用度，并通過綜合分析、評價得出可用度。應用驗證的目的是獲取元器件的可靠性數據，說明是否滿足航天產品的要求。

4．項目驗收階段

通過生產線認證可以掌握產品研制生產的相關信息，包括產品質量保證要求的落實、承制方供貨能力要求等。用戶有必要參加生產線認證審查，核查產品的設計和開發策劃、用戶特殊要求的實現、材料的控制以及其它生產線質量控制管理情況。對發現的問題作出判斷，并跟蹤問題的整改措施落實。

承制方申請鑒定的產品應當是已經設計定型的產品。用戶應當對產品一致性性能指標、關鍵工序控制等信息進行調查，并將立項時用戶提出的關鍵參數在鑒定試驗中得以反映，最終審核鑒定試驗結果。

在產品合格資格保持及生產線認證延續階段，應當總結用戶的反饋意見，并審查故障處理過程中反映的問題以及其整改措施的落實情況。這些信息都將作為資格保持的重要依據。

基于我國宇航級和高可靠電子元器件的發展現狀，筆者提出的用戶參與產品認證的模式，既能體現現有體系對元器件的共性要求，又能充分實現用戶對宇航級和高可靠電子元器件的個性要求，為認證機構完善相關流程提供了參考。▲