Диссертация (Научно-методические основы обеспечения качества электронных модулей при ограниченных объемах поставок), страница 7

Это вносит риск поставщикаи риск потребителя [22, 23].Выборочный контроль рекомендуется проводить в случаях, когда:- сплошной контроль экономически нецелесообразен или техническинеосуществим;- качество продукции в процессе контроля ухудшается;- продукция производится массово.Цель выборочного контроля – не очистка партии продукции от дефектныхизделий, а подтверждение или опровержение информации изготовителя осоответствии продукции установленным требованиям.43Исходя из убеждения, что периодические испытания не повышают качествапродукции, а приводит к заметному увеличению ее стоимости, за периодическимииспытаниями электронных модулей оставляем выборочный контроль, а заприемосдаточными испытаниями электронных модулей – сплошной контроль.Остальные виды испытаний оставляем без изменений.1.4 Постановка задачи исследованияЖизненный цикл радиоэлектронной аппаратуры (кстати и любой другой)раскладывается на три последовательных этапа: проектирование – производство –эксплуатация.Первый этап проектирование как вид инженерной деятельности основана насистемном анализе, моделировании, математике, теории надежности и другихнаучных направлениях.

При этом главной технической базой проектированияявляются САПР на ЭВМ.На втором этапе заложенное на этапе разработки КД на продукциюреализуется в процессе производства. Оба эти этапа должны обеспечить качествовыпускаемой продукции в эксплуатации.При этом одним из важнейших показателей качества безусловно являетсянадежность. Как не может быть качества продукции без такого свойства, какнадежность, так и надежность напрямую зависит от качества или от уровнятехнической культуры проектирования и производства. При этом нельзя забыватьо культуре эксплуатации.Обратимся к известной зависимости “Поток отказов изделия как функциявремени эксплуатации изделия” – рис. 1.10.

Из анализа этого графика, которыйстроится путем обработки карточек отказов изделий с эксплуатирующихорганизаций, получаем три этапа:44 (t )- поток отказовk  yytЭтапприработкиИзносЭтап плановой эксплуатацииРис. 1.10 - Зависимость изменения потока отказов в течение времени работыизделия, где y – установившееся значение потока отказов, k = 1.05 1,1Этап «приработки» - показатель надежности здесь характеризуется восновном производственными дефектами или качеством изготовления; этап«плановойэксплуатации»-показательнадежностиздесьпринимаетустановившееся значение y, уровень которого отражает качество проекта; этап«износа» в основном отражает качество исходных материалов и покупныхкомплектующих изделий, которые закладываются в проекте и приобретаются приоткрытии заказа на производство.Как правило, в технической литературе авторами рассматривается какой-либоопределенный аспект обеспечения надежности аппаратуры в эксплуатации.Например, установившееся нижнее или минимальное значение потока отказов yобеспечивается различными видами избыточности (дублирование недогрузкойэлементов схемы, оптимальным техобслуживанием и т.д.).Другим примером является разработка стратегии выбора элементной базы,внедрениеновыхтехнологическихприемоввполупроводниковых пластин в части стабилизациипроцессеизготовленияV – A характеристик,увеличение напряжения пробоя p-n перехода и т.д.Цельюданногоповышению уровняисследованияконтроляявляетсявыработкапредложенийнепосредственно производствапоэлектронной45аппаратуры, что в конечном итоге сказывается на качестве изделия попоказателям различных свойств надежности.Для конкретизации направленности исследований обратимся к структурнойсхеме производства электронных модулей с учетом специфики ограниченноговыпуска – рис.

1.11.ПосколькустандартГОСТРВ52374-2005признаетповышениеэкономических затрат в производстве изделий ограниченных и нерегулярныхпоставок, которые в данной работе предлагается направить на повышение объемаконтроля качества производства.Только таким способом можно перекрыть преимущества в качествеотносительно серийного или массового выпуска изделий.Новые предложения в части контроля производства, изложенные далее, нарис. 1.11 заштрихованы.

Приведем краткий комментарий, отложив детальноеобоснование на последующие разделы.Входной контроль. Количество типов микросхем много, но в малых объемах.Естественно организовать полноценный контроль выходных параметров ИМСпрактически невозможно. В этих условиях необходимо выбрать стратегиювходного контроля с min пропуском брака. Это трудно и это требует обоснования.Контроль качества МПП проводится на соответствие топологии связей, навеличины сопротивления и индуктивности печатных проводников.

Последнийконтроль определяет наличие / отсутствие рыхлости медных полосок.Контроль правильности позиционирования БИС напечатную платупроводится специальным автоматом.Контроль процесса пайки предлагается проводить с учетом корреляциитемпературы t и времени t пайки на основе контрольных карт.Контроль размеров механических деталей для сборки модулей обостряетсяпри реализации конструктива Red Stone, используемого при кондуктивномрежиме отвода теплоты (например, для подводных лодок).Рис. 1.11 – Структурная схема производства электронного модуля с позиции контроля464647Выбор параметров нагрузок при технологической тренировке (ТТ) оказаласьактуальной задачей.

Вызвано это тремя причинами:- проведение ТТ является дорогим мероприятием;- виды нагрузок при ТТ имеют разную эффективность;- ТТ заметно снижает ресурс модуля.Решение этой задачи требует проведения соответствующих исследований.Контроль для выявления потенциально ненадежных БИС и ИМС, такобозначенного в нормативных документах, появился сравнительно недавно.Внешне это проявляется в снижении помехоустойчивости микросхем ивозрастанием тока утечки JКО. Если это выходные микросхемы, т.е. связанныенепосредственно с разъемом модуля, то еще как-то удается проверить их в этойчасти.

Контроль “внутренних” ИМС и БИС на плате уже проблематично.Методика тестирования должна охватывать решение нескольких задач:- проверка правильности функционирования при произвольном наборевходных данных;-определениеустойчивостикпараметрическойизменениямнадежности(колебаний)модуля,внешнихт.е.егозапасдестабилизирующихвоздействий;- вывод по результатам испытаний некоторых данных, необходимых дляопределения величины ресурса модуля.Итоговая структурная схема последующих исследований в предметнойобласти по реализации сформулированных задач представлена на рис. 1.12.1.5 Выводы по разделу1.Рассмотренаструктуракорабельнойинформационно-управляющейсистемы.Отмечено, что система состоит из функционально завершенных электронныхмодулей первого уровня ЭМ1. количество типов таких модулей достаточномного, однако численность каждого типа небольшое (максимум порядка десятка).48С одной стороны, интервал выпуска таких модулей составляет 2-3 года, с другойстороны, ответственность за надежную работу на эти модули возлагается высокаяиз-за условий эксплуатации кораблей ВМФ.Таким образом, представленная работа попадает под стандарт [21],регламентирующий требования к контролю качества и правилам приемки изделийпри ограниченных объемах и нерегулярных поставках.2.

Проведенанализхарактеристикотказовмодулейпоинформации,поступающей от эксплуатирующих организаций.Выявлено, что основная часть отказов распределяется между следующимикатегориями:- неустановленные;- отказы ПКИ;- производственные дефекты.Показано, что это является источниками сбоев в работе модулей, причеммногократных, которые далее по мере процесса “старения” переходят в отказ.3.

Дан критический анализ последних стандартов по организации системыменеджмента качества при производстве модулей. В частности, наиболеедекларированного руководством ГОСТ РВ 0015-002-2012.Предлагается вернуться к ГОСТ Р ЕН 9100-2011 и статистическим методамконтролякачествапроизводства,которыерассмотренысконкретнымиприложениями в последующих разделах данной работы.4. Зададимся вопросом, каким образом можно избежать изготовлениядефектных изделий? Для этого надо прежде всего отказаться от тотальногоконтроля,свойственногогосподствующейвотечественныхорганизацияхтейлоровской системы управления производством.

В качестве выхода из данногоположения сосредоточить внимание не на дефектах, а на устранении причин ихпоявления.Задачу обеспечения высокого качества продукции следует решать на всехстадиях ее создания.49ПовышениебезотказностимодулейМетод входногоконтроля покупныхизделийСтатистические методыконтроля качествапроизводстваУвеличение ресурсамодулейОбоснование видовтехнологическойтренировкиОбразование запасаустойчивости квнешним нагрузкамОбоснованныезатраты прииспытаниях итехнологическойтренировкеПоддержаниесистемы качествапри длительномвоспроизводствеПостроениеменеджмента рискапри производствеРазвитие теориипараметрическойнадежностиСтратегия испытаний(сплошной ивыборочной контроль,повторные испытания)Вывод корреляциипоказателейнадежности и качествапроизводстваМетод контролямикросхем в составемодуля после сборкиОптимизация затратпри поэтапномконтроле производстваСнижениетребований кразбросу параметровпокупных элементовУправление рискамипри производствемодулейРис.

1.12 Структурная схема исследований в предметной области502. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В ПРЕДМЕТНОЙОБЛАСТИ2.1 Системный подход к постановке на производство электронных модулей спозиции качества2.1.1 Общие положенияВ этом подразделе не рассматриваются экономические аспекты и не ставитсяпод сомнение качество проекта.Одним из критериев качества является надежность, которое разделяется насвойства:безотказность,ремонтопригодность,сохраняемость,долговечность.Высокие показатели этих свойств имеют большие значения для изделийВМФ, в основном, по двум причинам:- корабли флота несут длительную автономную службу;- изделия ВМФ имеют устойчивый спрос на международном рынке оружия.Если первая позиция очевидна и никогда не подвергалась сомнению, товторая проявилась в начале XXI века.Очевидно, уровень качества производства и является одним из залогов внадежности изделий в эксплуатации.Качество – весьма сложная и противоречивая философская категория.