用户参与航天电子元器件认证的模式研究

◎中国运载火箭技术研究院物流中心 张伟 林雄辉 刘泓 熊盛阳 加春雷

宇航级和高可靠电子元器件作为重要战略资源，在航天工程发展建设中起到举足轻重的作用。然而，目前国内高性能电子元器件相当一部分依赖进口，用量大、使用面广的中低性能电子元器件又普遍达不到宇航级的可靠性要求，同时，我国还面临着国外电子元器件禁运等一系列问题。这些都成为我国航天事业发展的重大隐患。

针对电子元器件可靠性等级低及其保障体系与应用不完全匹配的问题，我国提出了实施电子元器件系统发展的思路。其中，认证作为保障体系中关键的环节被重点关注。

总结我国航天电子元器件研制生产的发展历程，出发点均是从提高航天重点型号配套急需的元器件入手，进而推动元器件可靠性总体水平的提高。这种重点突破、引领全局的发展模式同样被应用于宇航级和高可靠元器件领域。这就意味着，用户将在推动元器件可靠性发展过程中起到必不可少的作用。

一、现有认证流程

电子元器件认证的主要特点是认证范围覆盖全面、基础配套要求严格、行为规范参考明确。根据在认证过程中的作用及实施时机的区别，可将认证的内容分为三类：一是认证主流程，包含标准确认、生产线认证和产品或工艺/材料鉴定；二是认证后续维持流程，包含合格资格的保持、生产线认证合格资格延续以及合格证书和认证标志使用与管理；三是基础配套程序，包含测量设备管理及校准/检定规程确定、鉴定实验室认可以及审查员认可。

从用户的角度出发，以实现产品预期的性能和可靠性为出发点及归宿，用户着重关注认证主流程和认证后续维持流程。

1．认证主流程

标准是认证过程的依据，其要求和规定贯彻于整个流程。产品认证标准包含产品通用和详细规范。电子元器件标准确认环节规定了认证标准控制要求、标准确认及标注更改确认的程序与要求。

标准确认以后，承制方按照标准的要求进行研制、生产，并按照流程申请生产线认证以及产品/工艺/材料的鉴定。产品生产线认证体现对宇航级和高可靠产品生产过程中硬件与软件的要求，包括申请前承制方内部质量审核、申请资料提交、资料审查、现场审查、纠正措施跟踪、认证证书发放等内容。

2．认证后续维护流程

承制方在生产线认证合格证书有效期满前提出生产线认证合格资格延续申请。合格证书和认证标志的使用与管理有明确的要求，包括对认证合格标识位置的要求以及认证标志工艺的要求等。在生产线和产品认证合格期间，承制方每年都要向审查机构提交合格资格保持情况的报告，审查机构每年至少对承制方进行1 次现场例行监督检查。对审查出的问题，承制方要进行纠正并接受纠正监督。

二、用户参与产品认证

宇航级和高可靠电子元器件研制可以划分为项目立项、产品研制和项目验收三个阶段。根据对用户需求的分析，要在各阶段中对现有认证进行补充、扩展，从而使用户的需求得以满足。

1．用户需求

用户要在认证过程中正确发挥自己的作用，首先要明确需求，从自身的需求出发才能在认证流程中正确把握自身需要参与的内容。在此基础上，确定参与的时机并逐步分析参与的方式。用户需求虽然种类繁多，但都是围绕着对产品固有可靠性的期望，主要反映在以下几个方面：

对性能指标的要求，包含产品的电性能、封装和尺寸等；对设计的要求，包含产品的结构、工艺、材料等；对质量一致性的要求，包括同批次和不同批次产品性能参数一致性、寿命试验前后性能参数一致性等要求；对质量保证的要求，包括产品成品率、关键工序能力指数等；对产品应用的要求，包括应用验证、应用指南等；对承制方供货能力的要求，包括研发能力、产能、质量控制、生产线现场管理能力、售后服务等。

以上六个方面基本覆盖了用户对产品的要求，可将这些要求分为现有认证过程可以满足、不能完全满足以及需要额外增加认证环节才能满足三种类型。

2．项目立项

现阶段用户的需求是宇航级和高可靠科研立项的出发点。申报项目应当依据型号对产品的技术要求，充分考虑预研成果、现有技术和工业水平以及继承性等因素，分析技术、经济和周期上方面可行性。同时，应当明确产品应用的型号任务、产品立项要解决的主要问题、用户的特殊要求、攻关后要求达到的性能和可靠性指标以及对产品研制周期的要求。

用户在对产品进行监制/验收、复验/筛选、产品使用以及产品管理/技术归零的过程中，对制造商科研生产能力及信誉都比较了解，在确定承制方之前，由用户对各制造商的科研生产能力进行评价，能够对主管部门的决策起到一定的参考作用。

3．产品研制阶段

产品研制阶段可以划分为详细规范确认、产品研制方案确认、产品初样、产品正样和产品定型五个阶段。为保障定型产品的固有可靠性能够满足用户的需求，在上述流程的基础上增加结构分析和应用验证两个环节。

结构分析包含元器件的结构设计、工艺控制和材料选用等方面内容。结构分析的主要目标是对元器件满足评价要求和相关项目运行要求的能力作出早期判断。分析过程主要关注设计和结构工艺、所用材料、固有可靠性状况、工艺质量和潜在危险。

元器件的可靠性可分为应用和固有可靠性。固有可靠性是由于设计、结构、原材料等因素导致的产品本身的可靠性问题。通过结构分析可以发现元器件结构中包含的可靠性信息，如果这些可靠性问题在使用阶段才被暴露，会造成时间和成本的巨大浪费。用户可以根据其工作经验以及对元器件工作环境的了解，提前发现这些可靠性隐患，因此很有必要在元器件研制阶段对产品进行结构分析。

应用验证是一个提供证据的过程。为确保产品能够满足一定的应用环境，通过试验、评估等手段开展一系列的理论分析和试验，并将结果与标准或用户要求对比，最终得出产品是否可用的结论。

宇航级和高可靠电子元器件应用验证是对元器件在航天工程应用前开展的一系列试验、评估和综合评价等工作，以确定元器件研制的成熟度和在航天工程中应用的适用度，并通过综合分析、评价得出可用度。应用验证的目的是获取元器件的可靠性数据，说明是否满足航天产品的要求。

4．项目验收阶段

通过生产线认证可以掌握产品研制生产的相关信息，包括产品质量保证要求的落实、承制方供货能力要求等。用户有必要参加生产线认证审查，核查产品的设计和开发策划、用户特殊要求的实现、材料的控制以及其它生产线质量控制管理情况。对发现的问题作出判断，并跟踪问题的整改措施落实。

承制方申请鉴定的产品应当是已经设计定型的产品。用户应当对产品一致性性能指标、关键工序控制等信息进行调查，并将立项时用户提出的关键参数在鉴定试验中得以反映，最终审核鉴定试验结果。

在产品合格资格保持及生产线认证延续阶段，应当总结用户的反馈意见，并审查故障处理过程中反映的问题以及其整改措施的落实情况。这些信息都将作为资格保持的重要依据。

基于我国宇航级和高可靠电子元器件的发展现状，笔者提出的用户参与产品认证的模式，既能体现现有体系对元器件的共性要求，又能充分实现用户对宇航级和高可靠电子元器件的个性要求，为认证机构完善相关流程提供了参考。▲