渠磊
摘 要 針對提升軍用電子元器件質量檢測能力,介紹質量檢測范圍,分析元器件質檢現狀,明確提高質檢能力的方向,最后從加強試驗以及有效性檢測兩個方面提出建議,希望能夠解決元器件質量問題,以達到提高質檢能力的目的。
關鍵詞 軍用電子元器件;質量檢測;可靠性試驗;軍用裝備
對于軍用電子元器件來說,只有保證元器件的可靠性,才能夠在實際應用中發揮作用,這也是軍用裝備質量的一個重要因素。現如今,國家有關部門在軍用電子元器件方面投入了大量資金,所以電子元器件質量也得到提升,逐漸朝著國際標準而努力。但是,通過對實際情況的分析發現,一些質量通過檢測的合格軍用電子元器件同樣面臨問題,與軍用裝備嚴格要求存在差距,導致國產化目標的實現存在難度。所以,必須要提高軍用電氣元器件質量檢測能力。
1軍用電子元器件質量檢測范圍
針對軍用電子元器件質量檢測,檢測篩選工作十分重要,其中涉及到專業電子信息工程、航空、航天、兵器、電子、船舶、核工業及民用裝備等行業的知識與技術。實際組織軍用電子元器件質量檢測時,主要測試、篩選元器件種類如下:CMOS4000系列、54/74系列;存儲器系列;微處理器系列;接口電路和總線控制器系列;運算放大器、電壓比較器、跟隨器系列;模擬開關系列;電壓調整器、穩壓電源系列;驅動器、數碼管、晶體振蕩器系列;半導體分立器件(二極管、三極管、可控硅、場效應管、光電耦合器系列等);AD/DA轉換器系列;電源模塊、功率器件系列;電氣元件(電阻、電容、電位器、電阻網絡、電感、繼電器、濾波器等);特殊器件(高電壓、大電流器件、復雜電路、專用電路等);混合集成電路、組合電路系列;系列表貼器件。
2軍用電子元器件質量檢測現狀
通過現狀分析可知,目前軍用電子元器件依然面臨質量方面的問題,即便大部分產品的質量已經滿足要求,但是和軍用裝備質量規范依然存在差距[1]。分析其主要原因,可能是因為可靠性試驗所使用的方式不同,以往所應用的可靠性試驗是以試驗技術為主,針對元器件設計以及技術缺陷沒有及時處理,只是利用鑒定試驗、驗收試驗的方式查看元器件質量,導致產品的問題沒有得到及時解決。所以,為了提高軍用電子元器件質量,務必要全面提高質量檢測能力。
3提升軍用電子元器件質量檢測能力的途徑
3.1 組織電子元器件加強試驗
要想全面提高軍用電子元器件質量檢測能力,在組織加強試驗的過程中,可以考慮應用高加速試驗技術,以失效物理和加強環境應力為前提,將軍用電子元器件的薄弱環境展示出來,對其進行完善。例如RET技術,這種技術和以往應用的可靠性試驗存在很大區別,其本質并不是對產品的使用環境進行模擬,而是對產品施加大于規范應力極限的應力荷載,從而發現試件中存在的不足,將這一薄弱環節剔除,以此將工作應力極限范圍加以擴大[2]。針對這一點,可以按照應力、強度干涉理論進行分析,軍用電子元器件的工作裕度大,便可以規避因為使用應力增加導致的過應力失效問題,還能夠將元器件退化引發的耗損失效時間延長。RET技術在加強試驗中應用,便是通過應力極限范圍的擴大為元器件設計提供參考。
除此之外,RET技術應用原理為故障模式相同理論以及Miner加速原理,元器件強度會受時間因素影響,時間退化之后,應力比較低時出現故障模式以及元器件強度還沒有退化時,應力比較高的狀態下故障模式一致,不斷提升應力量級,便可以快速掌握元器件中潛藏的故障。因為元器件質量問題會伴隨應力集中現象,所以會縮短產品的使用時間。鑒于此,RET技術在應用過程中便可以將這一問題加以解決,并且不會對元器件造成較大的傷害。
3.2 組織元器件有效性分析
通過加強試驗可以明確一些可行的技術,鑒于先進技術的諸多優勢,有關部門已經展開相關的研究,并且獲得了顯著的效果。但是試驗過程中多以小整機或是組件為對象,軍用電子元器件比較少。分析其主要原因,主要是軍用電氣元器件應力極限規范較大,一些試驗設備無法提供適合的應力。同時,當前所應用的標準普適性比較強,與之相關的軍標還需完善,如此一來便對軍用電子元器件質量檢測工作造成限制。為了解決這一問題,需要對元器件有效性展開分析。
(1)明確試驗應力。選擇試驗應力非常重要,通過加強試驗有效性以及當前失效統計信息,可以確定,試驗應力的選擇范圍如下:高低溫、濕熱、穩態濕熱、快速溫度循環以及交變濕熱等。實際選擇過程中,需要對那些導致元器件失效概率高以及風險級別大的應力組合優先考慮。
(2)構建試驗剖面。加強試驗是在失效物理模型的基礎上進行,有一個可行的試驗剖面,可以保證軍用電子元器件試驗結果的可靠性,并且快速發現其中存在的質量問題,并對不同應力極限以及薄弱之處進行探索。那么在構建試驗剖面時,需要對剖面參數進行設計[3]。因為各個種類的軍用電子元器件敏感度、耐受性存在很大差異,所以試驗剖面參數也就不盡相同。鑒于此,技術人員要結合實際情況構建合適的試驗剖面。
(3)測驗敏感度。處于應力環境下,試件的結構與功能等可能會出現偏差,也就是試驗試件針對施加應力產生的敏感度參數。應用RET技術,其最終效果一方面與使用的敏感度、試驗剖面等有關,另一方面和試驗產品的失效性也有關。所以,元器件有效性試驗期間,為了避免出現漏掉軟故障,必須要進行敏感度測驗。
4結束語
綜上所述,提升軍用電子元器件質量檢測能力,對于發揮元器件功效有直接作用,有關 部門必須要加強重視,使用先進技術,發現元器件中存在的質量問題,通過有效的檢測方法將其徹底解決,以此推動我國軍事領域發展。
參考文獻
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[2] 李永梅,李先亞,周傳祥.軍用進口電子元器件的國產化替代驗證典型案例分析[J].質量與可靠性,2017,(05):30-33.
[3] 粟栗,郭曉利,周茜,等.艦船電子元器件自主可控現狀與發展需求研究[J].艦船科學技術,2017,39(13):153-157.