军用光电产品元器件质量控制的新思路探讨

王闯

摘要：现阶段，国内军用光电产品的电子元器件质量控制方法上还存在着一些问题。本文通过对这些问题进行分析，提出军用光电产品元器件质量控制的新思路。在元器件生产方确实保证元器件固有质量水平的情况基础上，从源头抓起，双方共同努力和配合，才能达到事半功倍的效果。

关键词：军用光电；质量控制；元器件

电子元器件是构成热像仪等军用光电产品的最小单元，是整个装备的基础和重要保障资源，它的可靠性直接关系到装备整体的可靠性和战术技术指标，关系到装备的成败。由于元器件在决定整机装备的可靠性方面起着决定性的作用，对元器件质量控制方法、技术和管理的探讨，一直以来都是世界各国可靠性工作研究的主题。随着现代电子技术的发展，特别是微电子技术的发展，为军用光电产品向小型化和模块化发展创造了有利的条件，同時也对元器件质量控制工作提出了更高的要求。然而，元器件质量控制又属于技术基础工程，与一个国家的工业基础密切相关，在实施方法和思路上也应随着工业技术的进步和发展而不断改进完善。

1.国内军用光电产品元器件质量控制方法存在的问题

国内现行的二次筛选模式是靠使用者对元器件进行质量把关的，而不是把元器件的质量控制放在生产和流通环节来进行控制。这种方法存在如下问题：

1）筛选试验条件的设计是以元器件的失效机理和制造工艺为依据的，元器件使用方在不完全了解元器件复杂的制造工艺情况下设计的筛选试验条件，其有效性是值得怀疑的；筛选试验中由于条件限制，检测试验操作不当，防护不当，还会对元器件造成损伤，引入其他缺陷或隐患。因此，不恰当的筛选试验，起不到提高元器件使用可靠性的目的。

2）整机厂元器件筛选试验中积累的宝贵的试验数据，无法及时反馈到元器件制造厂，不利于提高元器件制造厂改进设计和制造工艺。

3）在整机厂实施元器件筛选试验的过程中，暴露出一些实际问题和困难，例如：元器件筛选试验耗时较长，在生产阶段进行100%的筛选，常常与生产进度发生冲突；建立筛选试验工艺线，投资较大，普遍存在低端设备重复建设，整体水平不高的现象。

4）在整机研制阶段，由于有元器件筛选这个必须进行的环节，使研发人员放松了自身对元器件技术特性、使用质量和可靠性知识的学习和了解，将元器件质量控制的责任推给了筛选环节，不利于提高整机的设计质量。

5）在整机生产阶段，由于有元器件筛选这个后续的把关环节，使采购人员放松了对元器件采购环节的质量控制，也放松了自身对业务知识的学习。

6）随着表贴器件和超大规模集成电路的广泛应用，整机厂实施元器件筛选的技术难题表现越来越突出，特别是超大规模集成电路的大量使用，整机厂实施这类器件的筛选越来越困难，测试设备、测试软件和老化设备无法满足要求，测试和老化夹具的开发技术远远滞后于微电子技术的发展，有些需要使用时现场开发才能检测性能的集成电路甚至无法实施器件级的筛选，例如现场可编程门阵列（FPGA）等。

7）由于元器件选型不当和设计不当造成的故障，也无法通过筛选来消除。因此，随着技术的进步和元器件质量状况的变化，整机厂如何实施元器件质量控制工作已成为一个新的有待探讨的问题。

2.军用光电产品用元器件质量控制的新思路

从源头抓起，才能真正提高元器件的质量，达到保证整机使用元器件的质量要求。生产方和使用方共同努力，各尽其能，才能真正提高元器件的质量和可靠性。在生产方设计技术能力和质量控制手段得到完善和加强的条件下，基于以上理论和实际信息分析，提出以下整机厂元器件质量控制的新思路：

1）从市场角度和制定产品标准的角度，推动和督促元器件生产方建立相应的可靠性筛选和评价条件。由生产方依据产品的失效模式和机理，制定有效的筛选技术条件，确保提供用户的元器件已剔除早期失效产品，而不是由元器件的使用方来建立筛选评价条件。

2）由生产方和供应商保证提供已剔除早期失效进入使用寿命期的元器件，使用方严格供方检查制度，严格控制元器件的供货渠道和供货质量状况，建立元器件质量控制机构，定期对供方进行考评复核。

3）使用方严格产品设计确认阶段的元器件评价，确定选用元器件的类型和质量等级。严格控制设计质量，建立相应的设计准则（热设计准则、降额设计准则和容差设计准则等）和评审制度。

4）使用方根据历史使用元器件数据的统计分析结果、元器件的质量等级情况和生产厂的质量信誉，有针对性地选择质量控制手段。如，免筛选、验证性筛选和二次筛选，筛选试验依据的技术规范应随元器件应用环境、元器件制造技术的提高和试验设备的发展而进行更改和调整。

5）使用方应注重电路组件的环境应力筛选技术研究，建立设计阶段样机电路组件环境应力筛选制度，严格按军用标准要求对样机电路组件进行环境应力筛选试验，开展高加速寿命试验（HALT）研究，充分暴露设计和工艺缺陷。

6）使用方设计选型时，选用市场主流元器件，避免选用即将淘汰的元器件。

3结束语

生产方和使用方各尽其责，根据元器件制造技术的进步并结合实际工程应用的需要，选择行之有效的元器件质量控制技术和方法，是提高元器件质量可靠性的必由之路。在元器件生产方确实保证元器件固有质量水平的情况基础上，从源头抓起，双方共同努力和配合，才能达到事半功倍的效果，不断提高元器件的质量特性指标和质量可靠性。

参考文献：

[1]陈福胜.概念、趋势与对策——军用光电系统技术发展的战略思考[J].光学与光电技术.2005（01）

[2]王希军，张良，周海宪.机载光电系统中二元光学技术的应用分析[J].电光与控制.2003（04）endprint