淺談型號(hào)產(chǎn)品批產(chǎn)中元器件篩選的有效性

冉啟義

摘要：本文提出了型號(hào)產(chǎn)品批生產(chǎn)過(guò)程中，如何對(duì)元器件使用質(zhì)量的控制，元器件篩選的有效性分析，提出了根據(jù)元器件失效機(jī)理，有針對(duì)性的進(jìn)行補(bǔ)充篩選，提高元器件篩選的有效性。

關(guān)鍵詞：型號(hào)產(chǎn)品;批生產(chǎn);元器件;篩選;有效性

1 引言

型號(hào)產(chǎn)品的質(zhì)量主要取決于元器件的質(zhì)量，元器件質(zhì)量由元器件的固有質(zhì)量和使用質(zhì)量組成，固有質(zhì)量主要由生產(chǎn)廠在元器件設(shè)計(jì)、工藝、原材料的選用等過(guò)程中的質(zhì)量控制所決定的;使用質(zhì)量主要由元器件使用單位對(duì)元器件的選擇、采購(gòu)和使用等過(guò)程的質(zhì)量控制所決定的。總結(jié)多年從事元器件質(zhì)量控制的經(jīng)歷，結(jié)合本單位開(kāi)展的元器件質(zhì)量控制工作，淺談在型號(hào)產(chǎn)品批生產(chǎn)中對(duì)元器件篩選有效性的看法。

2 元器件使用質(zhì)量的控制

國(guó)內(nèi)外對(duì)航天用元器件失效分析的結(jié)果表明，由于元器件的固有缺陷導(dǎo)致失效與選擇、采購(gòu)和使用不當(dāng)造成的失效幾乎各占50%。因此，要提高型號(hào)產(chǎn)品的質(zhì)量，在提高元器件的固有質(zhì)量的同時(shí)，必須提高元器件的使用質(zhì)量。提高元器件的使用質(zhì)量，應(yīng)主要對(duì)元器件的選擇、采購(gòu)和使用進(jìn)行控制。

型號(hào)產(chǎn)品在進(jìn)入批生產(chǎn)階段后，元器件的型號(hào)選擇已經(jīng)設(shè)計(jì)定型，元器件的型號(hào)原則上不允許更改，只有在經(jīng)過(guò)大量的試驗(yàn)驗(yàn)證，原設(shè)計(jì)選用存在缺陷，需進(jìn)行設(shè)計(jì)改進(jìn)，才能辦理審批手續(xù)申請(qǐng)更改。

型號(hào)產(chǎn)品批生產(chǎn)階段，計(jì)劃人員在制定元器件的采購(gòu)文件時(shí)，必須按照型號(hào)產(chǎn)品外購(gòu)元器件匯總表的要求編制采購(gòu)計(jì)劃。采購(gòu)人員根據(jù)采購(gòu)計(jì)劃，必須在合格供方名錄內(nèi)進(jìn)行采購(gòu)。

型號(hào)產(chǎn)品批生產(chǎn)階段，必須對(duì)元器件進(jìn)行復(fù)驗(yàn)和篩選，是保證元器件不可缺少的控制環(huán)節(jié)。

3 元器件篩選的有效性

篩選就是為選擇具有一定特性的產(chǎn)品或剔除早期失效的產(chǎn)品而進(jìn)行的試驗(yàn)。篩選的主要目的，就是利用外加應(yīng)力或用檢測(cè)等手段，將早期失效的產(chǎn)品從整批產(chǎn)品中剔除掉，從而保證保留下來(lái)的產(chǎn)品具有較高的質(zhì)量。所以理想的篩選結(jié)果是：把早期失效的產(chǎn)品全部剔除掉，但又不把非早期失效的產(chǎn)品誤判為早期失效而剔除。由于篩選技術(shù)的局限性，要完全做到這一點(diǎn)是有困難的，但是通過(guò)篩選提高元器件質(zhì)量的作用是明顯的，因此篩選是保證元器件質(zhì)量不可缺少的措施。

元器件的篩選一般應(yīng)由元器件生產(chǎn)方按照軍用元器件規(guī)范或供需雙方簽訂的合同進(jìn)行，稱(chēng)為一次篩選。但當(dāng)一次篩選的技術(shù)條件不能滿(mǎn)足使用方對(duì)元器件的質(zhì)量要求時(shí)，使用方或委托單位進(jìn)行再篩選，稱(chēng)為二次篩選。在一定的條件下二次篩選是提高元器件質(zhì)量的有效措施之一。

元器件二次篩選的程序（包括：篩選項(xiàng)目、應(yīng)力）的選取是否正確，必須對(duì)篩選元器件的設(shè)計(jì)、工藝、材料等進(jìn)行具體分析，并進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)積累，確定了被篩選元器件的主要失效模式和機(jī)理，才有可能準(zhǔn)確確定二次篩選的程序。但是要完全做到這一點(diǎn)是困難的或需要有較長(zhǎng)的過(guò)程。

篩選程序中規(guī)定了PDA作為判斷接收與否的指標(biāo)，但小于PDA的批也可能具有批次性或發(fā)展性的缺陷予以拒收。為判斷篩選發(fā)現(xiàn)的缺陷是否具有批次性或發(fā)展性，篩選必須與失效分析相結(jié)合。另外對(duì)關(guān)鍵的元器件篩選后還應(yīng)采取DPA等措施，以發(fā)現(xiàn)成品篩選很難發(fā)現(xiàn)的缺陷。

型號(hào)產(chǎn)品批產(chǎn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)多數(shù)元器件在按照相關(guān)元器件篩選技術(shù)條件進(jìn)行了二次篩選合格后，都能滿(mǎn)足型號(hào)產(chǎn)品整機(jī)使用要求，但是仍有少部分元器件不能滿(mǎn)足型號(hào)產(chǎn)品整機(jī)使用要求，這就說(shuō)明，一部分元器件按常規(guī)的方法進(jìn)行二次篩選的有效性是不夠的。

為了提高元器件篩選的有效性，必須從基礎(chǔ)和源頭抓起，對(duì)元器件質(zhì)量實(shí)施全面控制閉環(huán)管理。對(duì)型號(hào)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的元器件質(zhì)量問(wèn)題或故障抓住不放，結(jié)合元器件在型號(hào)產(chǎn)品中的使用情況，開(kāi)展元器件的質(zhì)量分析和試驗(yàn)，包括失效分析和DPA，必要時(shí)到承制方攻關(guān)摸底，以便確定失效模式，機(jī)理和規(guī)律，做到水落石，采取有針對(duì)性的補(bǔ)充篩選措施。

案例一：某型號(hào)產(chǎn)品使用的E10509雙4-5輸入或/或非門(mén)集成電路，對(duì)該集成電路的篩選合格率較高，都是100%，但是裝機(jī)合格率只有70%左右。將裝機(jī)不符合要求的電路與裝機(jī)滿(mǎn)足要求的電路進(jìn)行測(cè)試對(duì)比，未發(fā)現(xiàn)什么差異。由于工廠對(duì)該電路的檢測(cè)能力有限，因此，工廠決定挑選出能夠滿(mǎn)足整機(jī)要求的四個(gè)批次的四只E10509，派人帶上能滿(mǎn)足整機(jī)要求的四只和不能滿(mǎn)足整機(jī)要求的30只E10509，到該器件生產(chǎn)廠進(jìn)行參數(shù)測(cè)試對(duì)比分析。

經(jīng)在生產(chǎn)廠與該廠技術(shù)人員一起對(duì)帶去的電路進(jìn)行交直流參數(shù)測(cè)試比對(duì)，未見(jiàn)異常，兩種電路均符合詳細(xì)規(guī)范要求。為了進(jìn)一步查找不能滿(mǎn)足整機(jī)要求的原因，雙方?jīng)Q定從該電路的實(shí)際使用狀態(tài)進(jìn)行分析，E10509在整機(jī)中局部電路示意圖見(jiàn)圖1。按圖1電路連接，用示波器進(jìn)行檢測(cè)輸出Vo，發(fā)現(xiàn)滿(mǎn)足整機(jī)要求的四只E10509的輸出頻率在74～76MHz，不能滿(mǎn)足整機(jī)要求的E10509的輸出頻率在80MHz左右。為了驗(yàn)證此種檢測(cè)方法的可行性，又從生產(chǎn)廠庫(kù)存的100只E10509中挑選出10只輸出頻率在74～76MHz的，裝入整機(jī)試驗(yàn)。經(jīng)裝機(jī)試驗(yàn)考核，效果良好，完全滿(mǎn)足整機(jī)要求。據(jù)此，與生產(chǎn)廠協(xié)商確定，后續(xù)提供給我廠的E10509按此方法進(jìn)行補(bǔ)充挑選，要求其輸出頻率在74～76MHz的方能交付給我廠。后續(xù)按此要求提供給我廠的E10509，每批裝機(jī)合格率都是100%。

案例二：某型號(hào)產(chǎn)品使用的54LS74集成電路，在生產(chǎn)調(diào)試過(guò)程中，連續(xù)幾批都有不能滿(mǎn)足整機(jī)要求的54LS74集成電路，合格率90%左右。

失效原因分析：該電路每批均是經(jīng)過(guò)元器件可靠性中心篩選合格后裝機(jī)，因此，將裝機(jī)考核不合格換下的54LS74集成電路，送元器件可靠性中心進(jìn)行三溫（高溫、低溫、常溫）測(cè)試，測(cè)試結(jié)果均符合詳細(xì)規(guī)范要求。只能從實(shí)際使用情況進(jìn)行查找失效原因，通過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)每批失效的54LS74集成電路都是同一位號(hào)（D₁）的。將換下的電路裝在其它位置，完全滿(mǎn)足整機(jī)要求。后經(jīng)對(duì)裝在其它位號(hào)滿(mǎn)足要求的與不能滿(mǎn)足要求的54LS74集成電路進(jìn)行檢測(cè)比對(duì)，發(fā)現(xiàn)用500型三用表測(cè)試54LS74集成電路第五腳對(duì)地電阻，其阻值差異較大，裝機(jī)滿(mǎn)足要求的集成電路其電阻值均大于50KΩ，不能滿(mǎn)足要求的集成電路其電阻值均小于50KΩ。因此，后續(xù)批生產(chǎn)中，對(duì)該集成電路的篩選作出特殊要求，除按原來(lái)要求送元器件可靠性中心篩選外，出庫(kù)復(fù)驗(yàn)時(shí)，增加用500型三用表測(cè)試54LS74集成電路第五腳對(duì)地電阻，挑選出電阻值大于50KΩ的集成電路，并單獨(dú)包裝注明用于D₁.在后續(xù)批生產(chǎn)中，經(jīng)過(guò)按此要求進(jìn)行挑選的54LS74集成電路，裝機(jī)考核合格率100%。

案例三：某型號(hào)產(chǎn)品使用的JMW-171MA微型密封磁保持繼電器，批生產(chǎn)工藝流程考核過(guò)程中，每批產(chǎn)品在低溫狀態(tài)下繼電器失效比例較大，為20%左右。

該繼電器裝機(jī)失效模式主要是低溫下功能失效。該繼電器的生產(chǎn)廠通過(guò)對(duì)失效的繼電器進(jìn)行分析認(rèn)為，繼電器失效的機(jī)理主要是繼電器的管腳在整形（該繼電器的管腳引出端原在φ5的圓周上，我公司裝配要求繼電器的管腳引出端在φ10的圓周上。）的過(guò)程中，個(gè)別繼電器的絕緣子受損致使密封性能下降，占失效的58.33%;其次是多余物，占失效的20.84%;其它占失效的20.83%。

針對(duì)繼電器的失效機(jī)理，經(jīng)過(guò)與繼電器生產(chǎn)廠進(jìn)行溝通后，對(duì)該繼電器采取如下控制措施：

篩選除按原技術(shù)要求執(zhí)行外，增加補(bǔ)充篩選，管腳整形后，因?yàn)闄z漏不能做，所以，增加低溫動(dòng)態(tài)測(cè)試：即低溫（-55～60℃）保溫2h后，測(cè)試（繼電器焊線引出低溫箱）動(dòng)作電壓→轉(zhuǎn)入高溫（85～90℃）保溫0.5h后→轉(zhuǎn)入低溫（-55～60℃）保溫2h后，測(cè)試（繼電器焊線引出低溫箱）動(dòng)作電壓，剔除不合格品。

經(jīng)過(guò)采取以上控制措施，后續(xù)批產(chǎn)過(guò)程中，未發(fā)現(xiàn)該繼電器在低溫下功能失效。

4 結(jié)束語(yǔ)

型號(hào)產(chǎn)品批生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)元器件篩選最有效的方法是：除按元器件篩選技術(shù)條件進(jìn)行常規(guī)的二次篩選外，還應(yīng)根據(jù)對(duì)失效元器件的分析結(jié)論，結(jié)合元器件的實(shí)際使用情況進(jìn)行補(bǔ)充篩選。有效剔除有缺陷的早期失效元器件，從而減少經(jīng)濟(jì)損失，取得效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 余振醒主編《 軍用元器件使用質(zhì)量保證指南 》，航空工業(yè)出版社，2003年9月第1版。

（作者單位：貴州航天電子科技有限公司）