对生产过程中元器件质量管理的思考

(海军驻昆明地区军事代表办事处 云南 昆明 650236)

元器件的质量管理适用于武器型号的全寿命周期的各个阶段，包括方案论证阶段、工程研制阶段、定型阶段(设计定型阶段、生产定型阶段)、售后使用阶段，应满足其功能、性能、环境适应性、安全性、质量与可靠性要求。在生产过程中，元器件管理工作主要包括元器件采购、监制、验收、复验、补充筛选、破坏性物理分析(DPA)、失效分析、保管贮存、超期复验、发放、装联调试、现场使用、静电防护、不合格品处理、评审和质量信息管理等的控制要求及工作内容的全过程质量与可靠性管理。如何有效控制元器件产品质量、提高元器件使用可靠性成为监督的重点。

一、制定分类的采购控制机制

元器件采购必须严格按评审通过的采购文件进行采购，元器件选用评审通过的元器件选用清单是元器件采购文件的重要依据。采购文件是控制型号用元器件质量的重要环节，也是签订元器件订货合同的依据，因此执行采购前应按相关规定对采购文件进行评审。不同的采购元器件对产品实现过程质量和产品最终质量的影响程度不同，为此，对不同的采购过程及供方的控制类型和程度各有不同，对供方的控制选择差异性控制方法，用什么方法控制、控制到什么程度，取决于供方提供产品对产品实现过程及最终产品质量的影响程度决定。通常，对产品实现过程及最终质量有较大影响的、或价值较高的元器件(材料)或外包过程的控制要强。

提供采购产品的供方是否具备相应的能力会直接影响到采购的产品质量，因此，需要对供方进行控制，并制定相应的选择、评价和重新评价供方的准则。按照要求对供方实施满足产品要求的能力进行评价，并根据评价的结果选择合适的供方，对提供不同影响和作用的产品供方可以采取不同的评价准则，并形成文件予以记录。

二、制定合适的过程检验方法

(一)以器件特性为依据，制定合适的筛选方法

型号用元器件装机使用前必须经过复验或补充筛选合格后方可使用。对元器件实施复验、补充筛选应明确元器件复验、补充筛选的范围；设定允许不合格品率(PDA)；制定复验、补充筛选的技术标准；指定实施复验、补充筛选的元器件可靠性专业机构。对于复验、补充筛选合格的元器件应出具合格证及筛选报告，并作为允许装机使用的依据之一。

型号用的元器件种类繁多，每种类型的元器件具有不同的器件特性。结合元器件特性需求，制定适宜的元器件补充(二次)筛选方法。在对电阻的筛选过程中，实施温度循环、功率老练等方法，而对于集成电路，就要依据器件特性(封装形式、内部电路特点)相应增加扫频振动和粒子碰撞噪声检测(PIND)。

一般情况下，采购的元器件都是按照相应的要求具有合适的质量等级，但对于某些降级采购的元器件，或者没有质量等级的元器件(如进口器件)，更加需要实施元器件二次筛选，剔除不能适应产品环境和性能要求的故障，保证器件符合要求。

(二)以产品性能为工装，制定合适的检验方法

筛选是为了剔除产品故障，提高产品质量的一个重要保证手段，是提高产品使用可靠性的一个有效的措施方法。而如何根据产品本身的性能要求，提高产品的使用可靠性，就需要制定合适的检验方法。一是对于有明确技术规格的元器件，按照规定的技术规格要求制定相应的检验工装。二是对于有明确技术规格的元器件，承制单位的检验方法不能覆盖器件的全部性能指标时，应依据该器件在产品上的应用制定相应的检验工装，切实落实“产品本身就是最好的检验手段”原则。三是对于某些产品性能要求需要在元器件技术规格上加严筛选的器件，按照加严要求制定相应的选配工装，确保符合产品要求。

(三)以过程控制为导向，制定有效的试验程序

元器件焊接到单板并形成产品的组部件后，虽然通过元器件入厂复验和二次筛选可以剔除一部分器件本身性能故障和一些早期失效问题，但是对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，需要承制单位做好相应的组部件及产品的试验筛选情况。一是要落实组部件的振动试验。通过单板的焊接检验工序和单板调试工序可以检验出元器件的漏焊故障，但对于某些元器件的虚焊或因管脚应力释放造成的焊接质量问题可以通过单板、组件的振动后检验剔除。二是要落实组部件的温度循环和功率老练试验。通过制定适宜的温度循环范围和功率老练时间，可以剔除印制板排线质量和元器件中后期失效故障，为更好的消除产品质量隐患增加砝码。最后是要落实产品的动态监测试验。通过组织最终产品的动态监测试验，可以解决组部件之间的连接匹配故障以及一些元器件的后期失效故障，为产品的最终试验和交付把好最后的质量关口。

三、做好元器件失效分析管理

在验收、复验、补充筛选、贮存和传递过程中发生致命失效或严重参数超差以及在装联、调试和使用过程中发生的所有元器件失效原则上应进行失效分析。失效分析后应找出失效模式及失效机理，并做出是否为批次性问题的结论，以便采取相应纠正措施并进行归零。失效分析工作应在认可的有资质单位进行。

失效分析是对失效元器件的事后检查，通过对失效的元器件进行必要的电、物理、化学的检测与分析，确定失效模式、失效机理和失效原因。失效分析既要从本质上研究元器件自身的不可靠性因素，又要分析研究其工作条件、环境应力和时间等因素对元器件发生失效所产生的影响。失效分析工作的主要内容：失效情况的调查、失效模式的确定、失效原因的判定、失效机理的验证、提出处理的建议、防止再发生失效应采取措施的建议。

四、制定科学的元器件质量信息管理

元器件质量信息管理应以建立完备的管理制度为基础，指定专业部门进行日常信息的收集、处理、保管、定期发布相关的元器件质量与可靠性信息，并建立元器件质量信息数据库。元器件质量信息包括：原器件管理文件、优选目录、选用、采购、监制、验收、复验、筛选、DPA、失效分析、实际装机使用、问题处理等方面的信息。元器件质量信息应保证其完整性、准确性和可追溯性。

在产品实现过程发现的不合格数据都是承制单位策划持续改进的输入。应用科学的数据分析手段为元器件的质量管理起到了事半功倍的效果。首先，通过对元器件筛选的数据分析能够及早暴露元器件质量存在薄弱环节，为我们及早纠正及制定纠正措施创造条件。其次，通过对不同批次元器件的数据分析能够明显判断出该批器件与以往的性能差异，并根据数据分析出该差异是否影响产品的质量。再次，在对元器件检验数据的分析可以得出哪些元器件存在问题需要重点关注，并根据故障模式制定相应的解决方法。最后，科学的数据分析方法为产品的质量保证和进度保证奠定基础。

五、结束语

通过实施对元器件质量管理的策划、实施和总结，及制定相应的控制方法后，元器件质量管理受控，不合格情况及时得到暴露和解决，虽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，为型号产品质量和可靠性提供基础和保障。