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浅议提升军用电子元器件质量检测能力的途径

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  摘 要 针对提升军用电子元器件质量检测能力,介绍质量检测范围,分析元器件质检现状,明确提高质检能力的方向,最后从加强试验以及有效性检测两个方面提出建议,希望能够解决元器件质量问题,以达到提高质检能力的目的。
  关键词 军用电子元器件;质量检测;可靠性试验;军用装备
  对于军用电子元器件来说,只有保证元器件的可靠性,才能够在实际应用中发挥作用,这也是军用装备质量的一个重要因素。现如今,国家有关部门在军用电子元器件方面投入了大量资金,所以电子元器件质量也得到提升,逐渐朝着国际标准而努力。但是,通过对实际情况的分析发现,一些质量通过检测的合格军用电子元器件同样面临问题,与军用装备严格要求存在差距,导致国产化目标的实现存在难度。所以,必须要提高军用电气元器件质量检测能力。
  1 军用电子元器件质量检测范围
  针对军用电子元器件质量检测,检测筛选工作十分重要,其中涉及到专业电子信息工程、航空、航天、兵器、电子、船舶、核工业及民用装备等行业的知识与技术。实际组织军用电子元器件质量检测时,主要测试、筛选元器件种类如下:CMOS4000系列、54/74系列;存储器系列;微处理器系列;接口电路和总线控制器系列;运算放大器、电压比较器、跟随器系列;模拟开关系列;电压调整器、稳压电源系列;驱动器、数码管、晶体振荡器系列;半导体分立器件(二極管、三极管、可控硅、场效应管、光电耦合器系列等);AD/DA转换器系列;电源模块、功率器件系列;电气元件(电阻、电容、电位器、电阻网络、电感、继电器、滤波器等);特殊器件(高电压、大电流器件、复杂电路、专用电路等);混合集成电路、组合电路系列;系列表贴器件。
  2 军用电子元器件质量检测现状
  通过现状分析可知,目前军用电子元器件依然面临质量方面的问题,即便大部分产品的质量已经满足要求,但是和军用装备质量规范依然存在差距[1]。分析其主要原因,可能是因为可靠性试验所使用的方式不同,以往所应用的可靠性试验是以试验技术为主,针对元器件设计以及技术缺陷没有及时处理,只是利用鉴定试验、验收试验的方式查看元器件质量,导致产品的问题没有得到及时解决。所以,为了提高军用电子元器件质量,务必要全面提高质量检测能力。
  3 提升军用电子元器件质量检测能力的途径
  3.1 组织电子元器件加强试验
  要想全面提高军用电子元器件质量检测能力,在组织加强试验的过程中,可以考虑应用高加速试验技术,以失效物理和加强环境应力为前提,将军用电子元器件的薄弱环境展示出来,对其进行完善。例如RET技术,这种技术和以往应用的可靠性试验存在很大区别,其本质并不是对产品的使用环境进行模拟,而是对产品施加大于规范应力极限的应力荷载,从而发现试件中存在的不足,将这一薄弱环节剔除,以此将工作应力极限范围加以扩大[2]。针对这一点,可以按照应力、强度干涉理论进行分析,军用电子元器件的工作裕度大,便可以规避因为使用应力增加导致的过应力失效问题,还能够将元器件退化引发的耗损失效时间延长。RET技术在加强试验中应用,便是通过应力极限范围的扩大为元器件设计提供参考。
  除此之外,RET技术应用原理为故障模式相同理论以及Miner加速原理,元器件强度会受时间因素影响,时间退化之后,应力比较低时出现故障模式以及元器件强度还没有退化时,应力比较高的状态下故障模式一致,不断提升应力量级,便可以快速掌握元器件中潜藏的故障。因为元器件质量问题会伴随应力集中现象,所以会缩短产品的使用时间。鉴于此,RET技术在应用过程中便可以将这一问题加以解决,并且不会对元器件造成较大的伤害。
  3.2 组织元器件有效性分析
  通过加强试验可以明确一些可行的技术,鉴于先进技术的诸多优势,有关部门已经展开相关的研究,并且获得了显著的效果。但是试验过程中多以小整机或是组件为对象,军用电子元器件比较少。分析其主要原因,主要是军用电气元器件应力极限规范较大,一些试验设备无法提供适合的应力。同时,当前所应用的标准普适性比较强,与之相关的军标还需完善,如此一来便对军用电子元器件质量检测工作造成限制。为了解决这一问题,需要对元器件有效性展开分析。
  (1)明确试验应力。选择试验应力非常重要,通过加强试验有效性以及当前失效统计信息,可以确定,试验应力的选择范围如下:高低温、湿热、稳态湿热、快速温度循环以及交变湿热等。实际选择过程中,需要对那些导致元器件失效概率高以及风险级别大的应力组合优先考虑。
  (2)构建试验剖面。加强试验是在失效物理模型的基础上进行,有一个可行的试验剖面,可以保证军用电子元器件试验结果的可靠性,并且快速发现其中存在的质量问题,并对不同应力极限以及薄弱之处进行探索。那么在构建试验剖面时,需要对剖面参数进行设计[3]。因为各个种类的军用电子元器件敏感度、耐受性存在很大差异,所以试验剖面参数也就不尽相同。鉴于此,技术人员要结合实际情况构建合适的试验剖面。
  (3)测验敏感度。处于应力环境下,试件的结构与功能等可能会出现偏差,也就是试验试件针对施加应力产生的敏感度参数。应用RET技术,其最终效果一方面与使用的敏感度、试验剖面等有关,另一方面和试验产品的失效性也有关。所以,元器件有效性试验期间,为了避免出现漏掉软故障,必须要进行敏感度测验。
  4 结束语
  综上所述,提升军用电子元器件质量检测能力,对于发挥元器件功效有直接作用,有关 部门必须要加强重视,使用先进技术,发现元器件中存在的质量问题,通过有效的检测方法将其彻底解决,以此推动我国军事领域发展。
  参考文献
  [1] 曹华.军工电子元器件研究所监视和测量设备的计量与管理[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2018,(03):17-18.
  [2] 李永梅,李先亚,周传祥.军用进口电子元器件的国产化替代验证典型案例分析[J].质量与可靠性,2017,(05):30-33.
  [3] 粟栗,郭晓利,周茜,等.舰船电子元器件自主可控现状与发展需求研究[J].舰船科学技术,2017,39(13):153-157.
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