馮斐 馮鼎 付強 何朦

摘 要：本文對應(yīng)用于飛機中的電子元器件的特點進行了整理和討論，對于一些常用的篩選和分析規(guī)則等做進行了描述和探討，對如何做好元器件的質(zhì)量控制進行了總結(jié)。

關(guān)鍵詞：飛機電子元器件;電子元器件的篩選;電子元器件的質(zhì)量控制

一.引言

飛機中通常配有中央控制微機、顯示系統(tǒng)、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、機載電臺、通訊系統(tǒng)、動力控制系統(tǒng)、雷達或射頻模塊等電子設(shè)備。這些電子設(shè)備被安裝在飛機的各個位置，對飛機正常和安全的進行候機、滑行、上升、前行、下降等活動起著至關(guān)重要的作用，是飛機的重要組成部分。如果一個電子設(shè)備由15000個電子元器件組成，每個元器件的可靠程度需要達到99.99987%，才能使整個設(shè)備的可靠性能達到95%，可見電子元器件的可靠性的重要程度。

二.飛機中的電子元器件的特點

電子元器件包括電阻、電容、電感及磁性元器件、半導(dǎo)體集成電路、混合集成電路等，可以對電子、光電、機電、電氣等進行控制，是電子設(shè)備的基本元器件。組成電子設(shè)備的電子元器件具有完整、不可分解的特性。在行業(yè)中，通常根據(jù)其適合的工作溫度范圍和抗干擾與抗輻射能力將電子元器件劃分為航天領(lǐng)域級別、軍事工業(yè)級別、汽車工業(yè)級別、工業(yè)應(yīng)用級別、商業(yè)應(yīng)用級別等五個等級。其中，航天領(lǐng)域級別的元器件等級最高，通常轉(zhuǎn)為航天領(lǐng)域設(shè)計和生產(chǎn)，主要應(yīng)用在衛(wèi)星、航天飛機、火箭中;軍事工業(yè)級別的等級次之，通常應(yīng)用在飛機行業(yè)和軍事工業(yè)領(lǐng)域中，該級別的電子元器件的適合工作溫度與航天級基本一致，但是在抗干擾和抗輻射能力方面有所降低;汽車工業(yè)級別的電子元器件等級再次之，但其精密程度和適合工作溫度等方面的要求仍然較高;工業(yè)應(yīng)用級別的電子元器件等級稍低，其對元器件的各維度指標的要求也根據(jù)應(yīng)用行業(yè)的差異和關(guān)注點而不盡相同;商用級別的電子元器件的等級要求最低，基本應(yīng)用在居民日常使用的家電、手機、電腦等設(shè)備中。

三.飛機電子元器件的篩選

電子元器件的原材料選用、產(chǎn)品設(shè)計水準、制造工藝水平等，直接影響其工作可靠性。曾有統(tǒng)計，因為電子元器件的使用或篩選不當?shù)亩l(fā)航天飛行器的電子設(shè)備失效案例數(shù)量占總失效案例的49.3%[1]。因此，在飛機等航天領(lǐng)域中合理和正確的篩選電子元器件至為關(guān)鍵，是保障電子設(shè)備正常工作的重要前提。在篩選時通常需要綜合篩選標準和規(guī)則、遵從器件等級要求和產(chǎn)品優(yōu)選目錄、進行篩選試驗、破壞性物理分析等多項因素。

關(guān)于篩選的標準和規(guī)則需遵循以下幾個主要方向，即根據(jù)飛行器和電子設(shè)備的要求選擇技術(shù)條件和性能與器件等級均滿足條件的產(chǎn)品、選擇有實際應(yīng)用經(jīng)驗且質(zhì)量穩(wěn)定的標準元器件、優(yōu)先選用在《航空航天公司/產(chǎn)品/服務(wù)指南》名錄中的或通過國家相關(guān)質(zhì)量體系認證的生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品、不選擇已停產(chǎn)或即將停產(chǎn)或不再提供售后服務(wù)的產(chǎn)品、不選擇飛行器和電子設(shè)備明確規(guī)定禁止或限制使用的電子元器件。

通常在產(chǎn)品的相關(guān)條款中將明確約定“推薦”、“允許”、“限制”、“禁止”等條件指導(dǎo)篩選，如“非固體鉭電解電容器宜選擇全密封（氣密封）”中的“宜”即表示推薦，在元器件滿足條件時應(yīng)盡可能選用;又如“石英晶體濾波器不應(yīng)用作大帶寬的帶通濾波器”中的“不應(yīng)”即表示禁止，那么不管何種原因都不允許選用這類元器件。另一方面，飛行器生產(chǎn)方需要以整體產(chǎn)品的特點為基礎(chǔ)，參考電子元器件的環(huán)境應(yīng)力、元器件生產(chǎn)選材和制作工藝、元器件使用壽命和可以貯存的時長、元器件的性能和失效率等因素，結(jié)合自身研制經(jīng)驗來制定篩選的標準和規(guī)則。

電子元器件的質(zhì)量等級是可量衡量其可靠性能的一個重要指標。電子設(shè)備生產(chǎn)方和元器件供應(yīng)商在整機裝配之前，即需要溝通和明確元器件的質(zhì)量等級定和元器件的生產(chǎn)及質(zhì)檢的質(zhì)量控制等級。相對的，電子元器件的供需雙方也許考慮整體成本管理，避免盲目篩選過于高等級的元器件[1]。

大多的電子元器件都滿足相似的失效特性，即在剛投入使用即失效的比率較高，二而在使用一段時間后器件基本趨于穩(wěn)定。從實驗?zāi)康慕嵌瓤紤]，也通常將器件的篩選分成一次篩選、補充篩選、二次篩選和升級篩選等。以最為常見的二次篩選為例，為彌補一次篩選的結(jié)果缺陷而委托第三方再一次進行篩選試驗，其具有覆蓋面更廣、不對試驗品附加破壞、不重復(fù)試驗、要求有序試驗等特征。

與篩選試驗不同，破壞性物物理分析對將對電子元器件做更深層和更內(nèi)部的研究和觀察。根據(jù)器件的使用壽命和可靠性需求，在相關(guān)規(guī)范的指導(dǎo)下結(jié)合器件供入數(shù)量和成本等其他因素，挑選關(guān)鍵器件或新品器件、未按要求選用的器件、超過指標限制的器件等樣品進行解刨做進一步的分析和檢驗。例如器件內(nèi)部存在的水汽很難再二次篩選中發(fā)現(xiàn)，但過段時間后這些水汽會對器件產(chǎn)生腐蝕，而通過拆解器件則可以很快發(fā)現(xiàn)。需要注意的是，并非所有破壞性物理分析都會操作解刨，例如依據(jù)GJB 4027A-2006，當器件僅需做鑒定試驗時不應(yīng)對器件進行剪裁。

四.飛機電子元器件的質(zhì)量控制

電子元器件的質(zhì)量控制覆蓋到器件的選購供應(yīng)、篩選和檢驗、相關(guān)管理流程和制度等眾多方面，是各領(lǐng)域中安全有效使用電子元器件的重要保障。

操作人員需要做好事前預(yù)習工作，掌握受篩選目標特性、篩選目的和操作流程等內(nèi)容，做好檢測和篩選前的檢查，避免檢驗失效或器件損壞;在檢查和篩選元器件的過程中，需遵守相關(guān)操作流程規(guī)范，避免因操作規(guī)范或技術(shù)偏差導(dǎo)致檢測失效。比如，不能忽略對相關(guān)國標質(zhì)量檢驗?zāi)夸浶畔⒌募皶r了解，補充或剔除產(chǎn)品/服務(wù)指南中的供應(yīng)商;在軍工領(lǐng)域中的優(yōu)選目錄的制定和維護中壓縮電子元器件的供貨單位、器件品種和規(guī)格，引導(dǎo)優(yōu)先選用可靠性高并且有發(fā)展前景的產(chǎn)品，確保進入目錄的供應(yīng)方及其所供產(chǎn)品有相關(guān)質(zhì)量保證背書，說明不同整體產(chǎn)品特性和規(guī)格所對應(yīng)的適合的元器件產(chǎn)品等級，并對保留產(chǎn)品的篩選和管理進行規(guī)范。

五.結(jié)語

我國航空航天領(lǐng)域及其上下游行業(yè)的成長和發(fā)展突破了過各種各樣的困難，在基礎(chǔ)學(xué)科、科研應(yīng)用、市場規(guī)模和成熟程度等方面取得了舉世矚目的成績。終端產(chǎn)品生產(chǎn)方和應(yīng)用方在對電子元器件的篩選和質(zhì)量控制方面做出的努力，督促這相關(guān)電子設(shè)備和電子元器件的企業(yè)不斷突破技術(shù)瓶頸和一些壁壘的影響，生產(chǎn)出性能優(yōu)越、質(zhì)量穩(wěn)定的產(chǎn)品，不斷的供應(yīng)著國內(nèi)航天、軍工等領(lǐng)域中不計其數(shù)的產(chǎn)品需求。不過，我國在篩選和質(zhì)量控制方面仍然存在一些問題，仍需要需求方與供給方堅持不懈的配合、探討和改進，以不斷提升航空領(lǐng)域以及其上下游行業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和管理質(zhì)量。

參考文獻：

[1]劉海天，徐文正.航空電子產(chǎn)品元器件選擇研究[J].環(huán)境技術(shù)，2019：94- 98+103.

[2]高宗強，郭海霞，徐居明.航空新研元器件質(zhì)量與可靠性控制要求研究[J].航空標準化與質(zhì)量，2015：46-48+58.