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电子元器件的质量控制

2015-07-07惠珂

科技与创新 2015年10期
关键词:元器件质量控制

惠珂

摘 要:简要分析了某型导弹配套的多普勒测速雷达元器件的质量控制过程,从元器件的选用、验收、二次筛选、DPA分析和电子信息卡等环节进行了质量控制,总结了元器件质量保证工作的成效和相关经验。

关键词:元器件;质量控制;DPA;二次筛选

中图分类号:TN60 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.116

电子元器件是组成电子产品的最小单元,是整机可靠性的基础。随着中国航天事业的发展,对航天产品的可靠性指标提出了越来越高的要求。为了保证航天产品的可靠性,在研制过程中,应从元器件的选用、验收、二次筛选和破坏性物理分析(Destructive Physical Analysis)等环节入手,形成闭环的元器件质量控制。

1 电子元器件的选用

电子元器件的选用是产品设计的关键环节,除了元器件的性能参数要满足产品的使用要求外,还需考虑元器件的适用温度、电磁兼容性和寿命等。在设计产品的过程中,要尽量选用标准、成熟的器件,而压缩元器件的品种和数量要达到正确选择型号用元器件的要求,从而保证产品的质量和可靠性。

在选用元器件时,应遵循以下规则:①元器件的性能、质量保证等级应满足设计、使用要求,而对选用的元器件应开展降额设计和热设计,不得用加大元器件的降额使用弥补采用低于规定质量等级的元器件。②选择具备一定供货能力,并能保证元器件质量的生产厂家,减少供货风险。同时,要最大限度地压缩元器件的品种、规格和生产厂家数量,合理选择第二供方,便于采购和质量监控。③控制新品元器件的选用。由于新品元器件的技术不够成熟,其中存在的问题未完全暴露出来,所以,新品元器件必须经过技术鉴定后才可以正式装入产品。

产品出现最多的故障是由电子元器件引发的,而这些故障又可分为两类:①选择不当所致;②元器件质量问题。

2 电子元器件的验收

为了保证电子元器件的质量,对于一些国内不具备复验和筛选能力的电子元器件,可以采取下厂监制验收等方式。在下厂验收时,应审核验收元器件的筛选情况报告、例试情况报告和水汽含量检测报告等。下厂监制验收工作结束后,应编制验收报告,将验收结果存档备查。

3 电子元器件的二次筛选

航天产品基本上是一次性产品,所以,要严格剔除存在失效模式的元器件,以确保产品的可靠性。元器件二次筛选是针对不同失效模式进行的试验,从而剔除达不到预期固有可靠性水平或不合格的元器件。元器件的二次筛选能在一定程度上保证产品的可靠性。

在二次筛选电子元器件时,应注意以下几个问题:①100%的筛选验收合格的电子元器件,最大限度地剔除存在某种失效模式的电子元器件;②对于国内那些无条件进行测试筛选的进口元器件,采用板级筛选或整机筛选剔除早期失效的元器件;③选择具有资质的元器件筛选厂家筛选元器件,以确保筛选结果的可信度,保证筛选后的元器件不存在损伤;④在筛选贴元器件时,应避免出现引线变形或氧化等情况,确保筛选后不影响电装质量。

二次筛选的项目及其应力选择应针对产品的使用要求来制订,既不能过严,也不能过松。如果筛选要求太严,会淘汰能满足产品使用需要的元器件,加大筛选成本和元器件的使用成本,在特定情况下,还可能会对元器件造成损伤,留下了质量隐患;如果筛选要求太松,则会使一些不满足产品使用要求的元器件顺利通过筛选关,从而降低了产品的可靠性。所以,在二次筛选元器件时,必须选择合适的筛选项目和应力要求,这直接关系到了电子产品的质量。

4 电子元器件的DPA分析

破坏性物理分析(DPA)是为验证元器件的设计、结构、材料和制造质量是否满足预定用途或有关规定,解剖元器件样品,并在解剖前后进行一系列检验和分析的全过程。对一个批次的元器件抽样进行DPA是对电子元器件二次筛选工作的有益补充,它可以发现二次筛选过程中发现不了的缺陷,而这种缺陷往往有“批次性”的特点。

DPA的优势是如果存在试验中发现不了的、隐藏很深的缺陷,在解剖后,便能轻易发现。如果空腔器件水汽含量过高,它的失效模式便是一种进行式的失效。虽然工作前期一般发现不了,但是,随着时间的推移,它会逐渐引起器件内部焊点或触电的腐蚀,最终导致器件失效。这种失效模式在二次筛选过程中几乎发现不了,但是,在做DPA中水汽含量检测项目时却很容易发现,所以,DPA的结果是判断整批拒收或接收的重要依据之一。

电子元器件在进行DPA分析时应注意以下几个问题:①在产品中,关键电子元器件和重要电子元器件都应进行DPA分析;②选择有资质的实验室进行DPA分析,进而保证结果的可信度;③应在元器件装机前先做DPA分析,确保所装器件为批次合格产品;④采用抽样方案进行DPA分析,样本大小应以满足DPA检测项目的需用量为前提,一般为批次数量的10%,但是,不得少于2只,不多于5只,批次数量小于或等于10只时,抽样1只;⑤对于元器件内腔过小的元器件,可以不进行水汽含量检测,但是,必须建立信息卡做备案处理;⑥“批次”是采用相同封装工艺和材料、相同封装设备,管壳型号和批次相同,封装前的清洗、烘焙条件、封装环境(温度、湿度)和封装月份相同的同类产品。

5 建立电子元器件信息卡

建立电子元器件信息卡能够综合反映元器件的质量信息,为产品决策提供依据。同时,可据此调整供货厂家,或有选择地提高部分元器件的质量等级,进一步保证电子元器件的质量。

建立电子元器件信息卡可以从以下3方面入手:①建立元器件信息库,将产品从元器件选用、采购、验收、筛选和DPA分析的所有信息存入信息库,以保证元器件信息的可追溯性;②建立元器件失效信息,对失效的元器件进行失效分析,分析失效原因和失效模式等;③根据元器件的相关信息,设计师系统和质量师系统要及时调整不能满足产品使用要求的元器件。

6 结论

要想提高产品的可靠性,就要从源头做起,对元器件的选用、验收、二次筛选和DPA分析等内容进行源头质量控制。从元器件的选用入手,参与制造过程的监督、检查是提高军工产品电子元器件固有可靠性的有效方法之一。

〔编辑:白洁〕

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