電子元器件的質(zhì)量控制

惠珂

摘 要：簡要分析了某型導(dǎo)彈配套的多普勒測速雷達元器件的質(zhì)量控制過程，從元器件的選用、驗收、二次篩選、DPA分析和電子信息卡等環(huán)節(jié)進行了質(zhì)量控制，總結(jié)了元器件質(zhì)量保證工作的成效和相關(guān)經(jīng)驗。

關(guān)鍵詞：元器件；質(zhì)量控制；DPA；二次篩選

中圖分類號：TN60 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.116

電子元器件是組成電子產(chǎn)品的最小單元，是整機可靠性的基礎(chǔ)。隨著中國航天事業(yè)的發(fā)展，對航天產(chǎn)品的可靠性指標提出了越來越高的要求。為了保證航天產(chǎn)品的可靠性，在研制過程中，應(yīng)從元器件的選用、驗收、二次篩選和破壞性物理分析（Destructive Physical Analysis）等環(huán)節(jié)入手，形成閉環(huán)的元器件質(zhì)量控制。

1 電子元器件的選用

電子元器件的選用是產(chǎn)品設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，除了元器件的性能參數(shù)要滿足產(chǎn)品的使用要求外，還需考慮元器件的適用溫度、電磁兼容性和壽命等。在設(shè)計產(chǎn)品的過程中，要盡量選用標準、成熟的器件，而壓縮元器件的品種和數(shù)量要達到正確選擇型號用元器件的要求，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性。

在選用元器件時，應(yīng)遵循以下規(guī)則：①元器件的性能、質(zhì)量保證等級應(yīng)滿足設(shè)計、使用要求，而對選用的元器件應(yīng)開展降額設(shè)計和熱設(shè)計，不得用加大元器件的降額使用彌補采用低于規(guī)定質(zhì)量等級的元器件。②選擇具備一定供貨能力，并能保證元器件質(zhì)量的生產(chǎn)廠家，減少供貨風(fēng)險。同時，要最大限度地壓縮元器件的品種、規(guī)格和生產(chǎn)廠家數(shù)量，合理選擇第二供方，便于采購和質(zhì)量監(jiān)控。③控制新品元器件的選用。由于新品元器件的技術(shù)不夠成熟，其中存在的問題未完全暴露出來，所以，新品元器件必須經(jīng)過技術(shù)鑒定后才可以正式裝入產(chǎn)品。

產(chǎn)品出現(xiàn)最多的故障是由電子元器件引發(fā)的，而這些故障又可分為兩類：①選擇不當所致；②元器件質(zhì)量問題。

2 電子元器件的驗收

為了保證電子元器件的質(zhì)量，對于一些國內(nèi)不具備復(fù)驗和篩選能力的電子元器件，可以采取下廠監(jiān)制驗收等方式。在下廠驗收時，應(yīng)審核驗收元器件的篩選情況報告、例試情況報告和水汽含量檢測報告等。下廠監(jiān)制驗收工作結(jié)束后，應(yīng)編制驗收報告，將驗收結(jié)果存檔備查。

3 電子元器件的二次篩選

航天產(chǎn)品基本上是一次性產(chǎn)品，所以，要嚴格剔除存在失效模式的元器件，以確保產(chǎn)品的可靠性。元器件二次篩選是針對不同失效模式進行的試驗，從而剔除達不到預(yù)期固有可靠性水平或不合格的元器件。元器件的二次篩選能在一定程度上保證產(chǎn)品的可靠性。

在二次篩選電子元器件時，應(yīng)注意以下幾個問題：①100%的篩選驗收合格的電子元器件，最大限度地剔除存在某種失效模式的電子元器件；②對于國內(nèi)那些無條件進行測試篩選的進口元器件，采用板級篩選或整機篩選剔除早期失效的元器件；③選擇具有資質(zhì)的元器件篩選廠家篩選元器件，以確保篩選結(jié)果的可信度，保證篩選后的元器件不存在損傷；④在篩選貼元器件時，應(yīng)避免出現(xiàn)引線變形或氧化等情況，確保篩選后不影響電裝質(zhì)量。

二次篩選的項目及其應(yīng)力選擇應(yīng)針對產(chǎn)品的使用要求來制訂，既不能過嚴，也不能過松。如果篩選要求太嚴，會淘汰能滿足產(chǎn)品使用需要的元器件，加大篩選成本和元器件的使用成本，在特定情況下，還可能會對元器件造成損傷，留下了質(zhì)量隱患；如果篩選要求太松，則會使一些不滿足產(chǎn)品使用要求的元器件順利通過篩選關(guān)，從而降低了產(chǎn)品的可靠性。所以，在二次篩選元器件時，必須選擇合適的篩選項目和應(yīng)力要求，這直接關(guān)系到了電子產(chǎn)品的質(zhì)量。

4 電子元器件的DPA分析

破壞性物理分析（DPA）是為驗證元器件的設(shè)計、結(jié)構(gòu)、材料和制造質(zhì)量是否滿足預(yù)定用途或有關(guān)規(guī)定，解剖元器件樣品，并在解剖前后進行一系列檢驗和分析的全過程。對一個批次的元器件抽樣進行DPA是對電子元器件二次篩選工作的有益補充，它可以發(fā)現(xiàn)二次篩選過程中發(fā)現(xiàn)不了的缺陷，而這種缺陷往往有“批次性”的特點。

DPA的優(yōu)勢是如果存在試驗中發(fā)現(xiàn)不了的、隱藏很深的缺陷，在解剖后，便能輕易發(fā)現(xiàn)。如果空腔器件水汽含量過高，它的失效模式便是一種進行式的失效。雖然工作前期一般發(fā)現(xiàn)不了，但是，隨著時間的推移，它會逐漸引起器件內(nèi)部焊點或觸電的腐蝕，最終導(dǎo)致器件失效。這種失效模式在二次篩選過程中幾乎發(fā)現(xiàn)不了，但是，在做DPA中水汽含量檢測項目時卻很容易發(fā)現(xiàn)，所以，DPA的結(jié)果是判斷整批拒收或接收的重要依據(jù)之一。

電子元器件在進行DPA分析時應(yīng)注意以下幾個問題：①在產(chǎn)品中，關(guān)鍵電子元器件和重要電子元器件都應(yīng)進行DPA分析；②選擇有資質(zhì)的實驗室進行DPA分析，進而保證結(jié)果的可信度；③應(yīng)在元器件裝機前先做DPA分析，確保所裝器件為批次合格產(chǎn)品；④采用抽樣方案進行DPA分析，樣本大小應(yīng)以滿足DPA檢測項目的需用量為前提，一般為批次數(shù)量的10%，但是，不得少于2只，不多于5只，批次數(shù)量小于或等于10只時，抽樣1只；⑤對于元器件內(nèi)腔過小的元器件，可以不進行水汽含量檢測，但是，必須建立信息卡做備案處理；⑥“批次”是采用相同封裝工藝和材料、相同封裝設(shè)備，管殼型號和批次相同，封裝前的清洗、烘焙條件、封裝環(huán)境（溫度、濕度）和封裝月份相同的同類產(chǎn)品。

5 建立電子元器件信息卡

建立電子元器件信息卡能夠綜合反映元器件的質(zhì)量信息，為產(chǎn)品決策提供依據(jù)。同時，可據(jù)此調(diào)整供貨廠家，或有選擇地提高部分元器件的質(zhì)量等級，進一步保證電子元器件的質(zhì)量。

建立電子元器件信息卡可以從以下3方面入手：①建立元器件信息庫，將產(chǎn)品從元器件選用、采購、驗收、篩選和DPA分析的所有信息存入信息庫，以保證元器件信息的可追溯性；②建立元器件失效信息，對失效的元器件進行失效分析，分析失效原因和失效模式等；③根據(jù)元器件的相關(guān)信息，設(shè)計師系統(tǒng)和質(zhì)量師系統(tǒng)要及時調(diào)整不能滿足產(chǎn)品使用要求的元器件。

6 結(jié)論

要想提高產(chǎn)品的可靠性，就要從源頭做起，對元器件的選用、驗收、二次篩選和DPA分析等內(nèi)容進行源頭質(zhì)量控制。從元器件的選用入手，參與制造過程的監(jiān)督、檢查是提高軍工產(chǎn)品電子元器件固有可靠性的有效方法之一。

〔編輯：白潔〕