對生產過程中元器件質量管理的思考

(海軍駐昆明地區軍事代表辦事處 云南 昆明 650236)

元器件的質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(設計定型階段、生產定型階段)、售后使用階段，應滿足其功能、性能、環境適應性、安全性、質量與可靠性要求。在生產過程中，元器件管理工作主要包括元器件采購、監制、驗收、復驗、補充篩選、破壞性物理分析(DPA)、失效分析、保管貯存、超期復驗、發放、裝聯調試、現場使用、靜電防護、不合格品處理、評審和質量信息管理等的控制要求及工作內容的全過程質量與可靠性管理。如何有效控制元器件產品質量、提高元器件使用可靠性成為監督的重點。

一、制定分類的采購控制機制

元器件采購必須嚴格按評審通過的采購文件進行采購，元器件選用評審通過的元器件選用清單是元器件采購文件的重要依據。采購文件是控制型號用元器件質量的重要環節，也是簽訂元器件訂貨合同的依據，因此執行采購前應按相關規定對采購文件進行評審。不同的采購元器件對產品實現過程質量和產品最終質量的影響程度不同，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，取決于供方提供產品對產品實現過程及最終產品質量的影響程度決定。通常，對產品實現過程及最終質量有較大影響的、或價值較高的元器件(材料)或外包過程的控制要強。

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

二、制定合適的過程檢驗方法

(一)以器件特性為依據，制定合適的篩選方法

型號用元器件裝機使用前必須經過復驗或補充篩選合格后方可使用。對元器件實施復驗、補充篩選應明確元器件復驗、補充篩選的范圍；設定允許不合格品率(PDA)；制定復驗、補充篩選的技術標準；指定實施復驗、補充篩選的元器件可靠性專業機構。對于復驗、補充篩選合格的元器件應出具合格證及篩選報告，并作為允許裝機使用的依據之一。

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。結合元器件特性需求，制定適宜的元器件補充(二次)篩選方法。在對電阻的篩選過程中，實施溫度循環、功率老練等方法，而對于集成電路，就要依據器件特性(封裝形式、內部電路特點)相應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的要求具有合適的質量等級，但對于某些降級采購的元器件，或者沒有質量等級的元器件(如進口器件)，更加需要實施元器件二次篩選，剔除不能適應產品環境和性能要求的故障，保證器件符合要求。

(二)以產品性能為工裝，制定合適的檢驗方法

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

(三)以過程控制為導向，制定有效的試驗程序

元器件焊接到單板并形成產品的組部件后，雖然通過元器件入廠復驗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的組部件及產品的試驗篩選情況。一是要落實組部件的振動試驗。通過單板的焊接檢驗工序和單板調試工序可以檢驗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力釋放造成的焊接質量問題可以通過單板、組件的振動后檢驗剔除。二是要落實組部件的溫度循環和功率老練試驗。通過制定適宜的溫度循環范圍和功率老練時間，可以剔除印制板排線質量和元器件中后期失效故障，為更好的消除產品質量隱患增加砝碼。最后是要落實產品的動態監測試驗。通過組織最終產品的動態監測試驗，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，為產品的最終試驗和交付把好最后的質量關口。

三、做好元器件失效分析管理

在驗收、復驗、補充篩選、貯存和傳遞過程中發生致命失效或嚴重參數超差以及在裝聯、調試和使用過程中發生的所有元器件失效原則上應進行失效分析。失效分析后應找出失效模式及失效機理，并做出是否為批次性問題的結論，以便采取相應糾正措施并進行歸零。失效分析工作應在認可的有資質單位進行。

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行必要的電、物理、化學的檢測與分析，確定失效模式、失效機理和失效原因。失效分析既要從本質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、環境應力和時間等因素對元器件發生失效所產生的影響。失效分析工作的主要內容：失效情況的調查、失效模式的確定、失效原因的判定、失效機理的驗證、提出處理的建議、防止再發生失效應采取措施的建議。

四、制定科學的元器件質量信息管理

元器件質量信息管理應以建立完備的管理制度為基礎，指定專業部門進行日常信息的收集、處理、保管、定期發布相關的元器件質量與可靠性信息，并建立元器件質量信息數據庫。元器件質量信息包括：原器件管理文件、優選目錄、選用、采購、監制、驗收、復驗、篩選、DPA、失效分析、實際裝機使用、問題處理等方面的信息。元器件質量信息應保證其完整性、準確性和可追溯性。

在產品實現過程發現的不合格數據都是承制單位策劃持續改進的輸入。應用科學的數據分析手段為元器件的質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據分析能夠及早暴露元器件質量存在薄弱環節，為我們及早糾正及制定糾正措施創造條件。其次，通過對不同批次元器件的數據分析能夠明顯判斷出該批器件與以往的性能差異，并根據數據分析出該差異是否影響產品的質量。再次，在對元器件檢驗數據的分析可以得出哪些元器件存在問題需要重點關注，并根據故障模式制定相應的解決方法。最后，科學的數據分析方法為產品的質量保證和進度保證奠定基礎。

五、結束語

通過實施對元器件質量管理的策劃、實施和總結，及制定相應的控制方法后，元器件質量管理受控，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，為型號產品質量和可靠性提供基礎和保障。