王 轶 李 璞 暴 杰
(北京航天光华电子技术有限公司,北京,100854)
美国Nadcap审核标准AC7120与AC7121对航天电子企业的借鉴
王 轶 李 璞 暴 杰
(北京航天光华电子技术有限公司,北京,100854)
文摘:美国Nadcap认证旨在以通用的第三方认证代替各方对供应商进行的重复的特种工艺审查认证,通过对Nadcap审核标准AC7120与AC7121的内容特点的简要介绍,阐述其在航天电子产品质量保证和电子装联能力建设中的借鉴意义。
Nadcap(国家航空航天和国防合同方授信项目);电子装联;审查认证;过程控制。
Nadcap是美国国家航空航天和国防合同方授信项目(NationalAerospaceandDefense Contractor Accreditation Program)的简称。自上世纪90年代初期,美国航空航天主承包商开始采用Nadcap特种工艺认证项目来对特种工艺供应商进行管理,旨在以通用的第三方认证解决方案,代替各方对供应商进行的重复的特种工艺审查认证。Nadcap项目使用的是Nadcap审核标准,用于对航空航天工业供应体系内特定工艺和产品进行的认证。Nadcap以其行业协作、行业管理的独特理念和运作模式,及其在提升质量、降低总成本方面的显著作用逐渐得到了行业内部的一致认可。Nadcap项目由质量评审协会(PRI)进行管理,作为Nadcap项目的行政管理方,PRI的使命是提供国际化、公正、独立的制造过程和产品评审及认证服务,旨在为行业增加价值,降低总成本,并促进各方之间的关系,进而推动行业的持续改进。
Nadcap每年要在15个特种工艺和产品领域进行超过5000个审核,并且由特种工艺认证延伸到产品认证,包括化学处理、焊接、无损检测以及复合材料、电子器件等。其中,AC7120《Nadcap电路板组件用审核标准》与AC7121《Nadcap电缆和线束组件用审核标准》是Nadcap的两项与电子产品组件及工艺相关的审核标准,是对电子装联产品和工艺进行审核的核心标准。AC7120用于电路板组件的审核,现行版本为2011年11月发布的B版本;AC7121用于线缆和线束组件的审核,现行版本为2011年9月发布的A版本。两项标准以过程控制为核心,提供检查和证明系统对过程的控制到位且过程得到有效执行的手段,是对生产过程能力和效果的总体评估。
1.1 标准的构成
AC7120的主要章节包括:CAD/CAM数据、静电放电(ESD)、外购材料的接收、检测和控制、在用材料的存放和处理、编程、电子元器件组装前的预处理、模板印刷、元器件安装、在线检验/检测、粘固、组装焊接、二级装配、清洗、涂敷和封装、最终测试、最终检验、返工、成品的存储、处理和包装。
AC7121的主要章节包括:工具和设备、静电放电、放大和照明、外购材料的接收、检测和控制、在用材料的存放和处置、返工、清洗、导线准备和剥线、可焊性、除金、导线上锡、焊接、压接、绝缘皮穿刺连接(IDC)、超声焊接、衔接、连接器、压模、注模、线缆组件/线材测量、标记/标签、同轴和双轴、线扎紧固、电气屏蔽、保护层、成品组件、无焊绕接、测试、成品的保存,处理和包装。
AC7120与AC7121在上述的标准章节中,从有效实施过程控制、确保加工质量的角度出发,结合相应的工序技术特点,选取有较大影响的关键点作为检查项目,例如湿敏元器件的控制、引线成形共面性的控制、焊接温度曲线的控制等。整个标准检查单覆盖了电路板组件、电缆和线束组件生产制造的基本过程,其中既有工序特定的检查项目,也有人员资格等通用的检查项目。在规定检查项目的同时,也提供了审核本身的过程和管理要求。
1.2 标准的特点
1.2.1 针对性强,是对质量体系的有益补充
AC7120与AC7121主要用于电子产品组装技术领域的电路板组件以及线缆和线束组件的审核。相对于传统的质量体系,Nadcap审核着眼于特种工艺的过程控制,每个审核只针对一个特种工艺进行细致、深入的技术性审核。Nadcap审核更关注产品加工过程,关注能影响产品性能的程序,是对质量体系认证的补充和细化。
Nadcap将质量体系认证作为其审核的先决条件和基础,对质量体系的认证机构、认证标准、有效期限等信息都有要求。这些要求是Nadcap电子产品授信项目所用标准的一部分,Nadcap审核人员亦可识别和记录质量体系的不符合,被审核供应商为获取Nadcap授信,对于此类不符合也需要实施纠正措施,进行彻底整改。
1.2.2 形式简洁,适用性强
从AC7120与AC7121两项标准的检查形式和清单来看,Nadcap审核标准具有结构清晰、适用于内外部审核、可用性较强的特点。标准对核心审核内容采取列项和问答的方式,针对每大类检查内容,依据其特点和要求,分解出数量不等的检查项目,以问题的形式给出,需要根据检查结果,用“是(Yes)”、“否(No)”或“不适用(N/A)”进行回答,结构形式较为简洁。而所有检查项目又进一步划分为“P(Procedure)”项目和“C(Compliance)”项目。其中,“P”项目主要检查是否已具有相应的程序要求;“C”项目主要检查相应的程序是否得到有效的执行。同时,标准要求审核人员对检查结果要按相关程序是否“存在”、规定是否“充分”、是否得到“遵守”等方面进行评价。这些要求都充分体现了Nadcap审核标准中系统对过程的控制到位且过程得到有效执行的总体审核思路。
标准为审核人员提供如何开展审核的指导、审核人员应保护被审核供应商专有技术信息等要求。在Nadcap审核过程中,审核人员主要关注4个方面内容:客户要求是什么、程序是否包括所有客户要求、如何操作实施和是否有正确的记录文件。
同时,标准对被审核供应商在审核前、审核中和审核后也提出了较为详细的指导。在“审核前”阶段,除规定正式审核前应提供给审核人员的材料外,标准还提出被审核供应商开展自我审核和纠正的要求,自我审核时,在检查单的每个问题旁写下内部文件中的哪个地方对此进行了规定,以及能够证明符合性的客观证据在什么地方;否则相应问题就应回答“否(No)”,并在正式审核前予以纠正,以有效减少正式审核中的问题数量,有助于正式审核的通过。在“审核中”阶段,标准规定应提供给审核人员的软硬件资源,以及召开首末次会议的要求。在“审核后”阶段,主要规定纠正措施计划的提出时限,以及纠正措施计划应涉及不符合根源和整改有效性的要求。
1.2.3 覆盖全面,内容先进
Nadcap标准虽为审核用标准,不直接涉及技术指标,但其所有要求都源于行业标准或者客户规范,技术内容较其他审核标准更为专业、全面。
一方面,标准关注于电路板组件以及线缆和线束组件加工过程,内容涉及电路板组件以及线缆和线束组件生产的全过程。
另一方面,标准明确规定涉及的电路板组件应符合国际电子工业联接协会标准IPC J-STD-001《焊接的电气和电子组件要求》和IPC-A-610《电子组件的可接受性》的3级产品要求,线缆和线束组件应符合IPC/WHMA-A-620《线缆及线束组件的要求与验收》的3级产品要求。同时在标准的审核要求中还引用了IPC-TM-650《试验方法手册》、IPC 7711/7721《电子组件的返工、修改和维修》、ANSI/ESD S20.20《电子和电气元器件,组件和设备(不包括电启动爆炸装置)的保护》等电子装联技术领域先进的技术标准,以保证AC7120与AC7121标准技术内容的先进和全面。
航天电子产品质量具有高可靠性和高稳定性的要求。面对这样的特点,采购(外包)航天电子产品的客户(设计方)已不再仅仅局限于合格产品的检查与接收,而是更加深入地关注到产品的生产过程和保证措施的制定与实施。贯彻实施特种工艺审核认证标准,开展对供应商特定工艺和产品的审核认证,是一种以良好有效的过程控制手段,谋求获得高可靠、高稳定产品供应的可行方法。对于航天电子产品制造企业具有现实的意义。
2.1 在质量管理体系基础上的细化补充
我国航天电子产品制造企业大都已建立了符合GJB 9000要求的质量管理体系,但质量管理体系属于总体性认证,主要涉及需进行过程确认的加工方法及加工产品,未能全面有效地覆盖电子装联工艺全过程。另外,作为航天电子产品制造核心技术的电子装联技术,虽已有众多电子装联技术标准(如QJ 165等)用于指导生产加工,但还没有能覆盖电子装联全过程的技术认证依据。因此,需要在已有的质量管理体系的基础上,建立针对电子装联工艺和电子产品的专用认证准则及要求,以便与质量管理体系更好地相互补充、协同协调,发挥各自最大效能。
2.2 建立并实施认证准则,提升制造能力
通过建立起完整、完善的电子装联认证准则及要求,包括认证程序以及人员、设备、物料、工艺、环境、检验测试等方面的认证内容,对整个电子装联过程进行系统性规范。一方面,提升航天电子企业的电子装联制造能力;另一方面,对航天电子产品的外分包制造企业建立起准入机制和控制措施,对其制造能力加以保证。
2.3 推动电子装联技术的实施推广
研究建立针对电子装联工艺和电子产品的专用认证准则及要求,以反映现行国家军用标准、航天行业标准及适用的国外先进标准中与电子装联技术相关的要求,覆盖航天电子产品装联全过程,体现航天电子产品及电子装联技术的特点,适应航天电子产品装联技术的发展,从而保证认证准则及要求的技术水平,有效地规范电子装联技术要求的贯彻实施,促进技术的推广应用。
通过研究学习AC7120与AC7121等此类国外相关标准,在航天电子产品生产过程中加以借鉴,研究探索针对我国航天电子产品和电子装联工艺的专项认证体系,并编制相关的制度文件或标准。
a)制定航天电子产品电子装联生产能力认证管理办法,明确资质、申请、审核等认证程序以及步骤和要求等,指导认证工作的有序进行。
b)制定航天电子产品电子装联生产能力认证要求,全面覆盖航天电子产品电子装联生产过程,依据相关电子装联技术标准及禁限用工艺规定,从人员、设备、物料、工艺、环境、测试以及管理等方面提出详细的可以实现且可供检查的认证要求。
c)编制航天电子产品电子装联生产能力认证指南,在认证要求的基础上,给出达到或实现相关要求的途径、措施或方法,为审核方、被审核方在生产能力建设和认证过程中提供有效的指导与帮助。
认证的目的是贯彻技术要求、规范加工操作、强化生产管理和提升制造能力。通过建立并实施航天电子产品电子装联生产能力的认证,必将会对企业完善生产保障体系,贯彻相关要求,提高产品质量产生积极的作用。
王轶(1973年—),男,高级工程师,现从事标准化工作。
李璞(1973年—),男,高级工程师,现从事标准化、计量管理工作。
暴杰(1971年—),男,研究员,现从事电子装联、印制板研究工作。