
- •Оглавление
- •Глава 1 ОСНОВЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕОРИИ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ
- •1.1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
- •1.2 ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ
- •1.3 ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ИЗДЕЛИЯМ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ
- •1.4 КРИТЕРИИ И КОЛИЧЕСТВЕННЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ
- •1.5 ЗАВИСИМОСТИ МЕЖДУ ОСНОВНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ НАДЕЖНОСТИ
- •1.6 ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ПО НАДЕЖНОСТИ
- •Глава 2 ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ НА ЭТАПЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
- •2.1 ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ
- •2.2 ПРОГРАММНЫЕ ДОКУМЕНТЫ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ
- •2.2.1 Типовая структура и содержание программы обеспечения надежности космического аппарата
- •2.2.2 Основные нормативные требования к составу и содержанию КПЭО КА
- •2.3 АНАЛИЗЫ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ НАДЕЖНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ, БОРТОВЫХ СИСТЕМ И КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
- •2.3.1 Функциональный анализ
- •2.3.2 Анализ (расчет) надежности
- •2.3.2.2. Методы нормирования показателей надежности по составным частям космического аппарата
- •2.3.2.3.Методы анализа и оценки показателей надежности на соответствие нормативным значениям (расчетные, расчетно-экспериментальные методы)
- •2.3.2.5 Надежность КА при хранении
- •2.3.3 Анализ видов, последствий и критичности отказов
- •2.3.3 Анализ электрических и тепловых нагрузок на комплектующие и мер по облегчению нагрузок для комплектующих.
- •2.3.4 Анализ худшего случая.
- •2.3.5 Анализ обеспечения требуемого ресурса и сохраняемости.
- •2.3.6 Перечень и программа контроля критичных элементов
- •Глава 3 СТРУКТУРА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОТРАБОТКИ БОРТОВЫХ СИСТЕМ И БОРТОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
- •Глава 4 ОБЩЕЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОБ ОТКАЗАХ ИЗДЕЛИЙ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ
- •4.1 ФИЗИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОТКАЗОВ
- •4.2 МЕХАНИЗМЫ ВНЕЗАПНЫХ И ПОСТЕПЕННЫХ ОТКАЗОВ
- •4.3 СТРУКТУРНЫЕ ДЕФЕКТЫ КОМПОНЕНТОВ БИС
- •4.4 ОБЩИЕ ДЕФЕКТЫ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ
- •4.5 ДЕФЕКТЫ В КРЕМНИЕВОЙ ПОДЛОЖКЕ
- •4.5.1 Механизм образования "отрицательных нитевидных кристаллов".
- •4.5.2 Растворение кремния алюминием
- •4.6 ДЕФЕКТЫ ПЛЕНОК ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ
- •4.7 ДЕФЕКТЫ СТРУКТУРЫ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЛОЕВ
- •4.7.1 Локализованные дефекты структуры и состава диэлектрических слоев
- •4.7.2 Химические и физические нелокализованные дефекты
- •Глава 5 ОТБРАКОВОЧНЫЕ ИСПЫТАНИЯ – СРЕДСТВО ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ПАРТИЙ ИЗДЕЛИЙ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ
- •5.1 СОСТАВ ОТБРАКОВОЧНЫХ ИСПЫТАНИЙ
- •5.2 ТРЕНИРОВКА
- •5.3 ЭЛЕКТРОТРЕНИРОВКА
- •5.4 ЭЛЕКТРОТЕРМОТРЕНИРОВКА
- •5.5 ТЕРМОТРЕНИРОВКА
- •5.6 ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ТРЕНИРОВОК
- •Глава 6 МОДЕЛЬ ВНЕШНИХ ВОЗДЕЙСТВУЮЩИХ ФАКТОРОВ ДЛЯ ЭЛЕКТРОРАДИОИЗДЕЛИЙ, ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ В КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТАХ ДЛИТЕЛЬНОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
- •6.5.1 Излучения естественных радиационных поясов Земли
- •6.5.2 Воздействие одиночных частиц
- •Глава 7 МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ АППАРАТУРЫ КА ИЗДЕЛИЯМИ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ НЕОБХОДИМОГО УРОВНЯ КАЧЕСТВА И НАДЕЖНОСТИ
- •Глава 8 ВОЗДЕЙСТВИЕ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ НА ИЗДЕЛИЯ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ
- •Глава 9 НЕРАЗРУШАЮЩИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА МИКРОСХЕМ
- •9.1.1 Обзор систем формирования рентгеновского изображения
- •9.1.2 Неразрушающее формирование трехмерного изображения
- •9.1.3 Практическое использование рентгеновских инспекционных установок в лабораториях анализа отказов
- •Влияние облучения на образец
- •9.2.1 Сравнение РЭМ и оптического микроскопа
- •9.2.2 Электронная оптика
- •Зарядка образца
- •Скорость сканирования и качество изображения
- •Краткое описание
- •Глава 10 МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
- •Глава 11 РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ИЗДЕЛИЙ МИКРОЭЛЕКТРОНИКИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ФАКТОРОВ КОСМИЧЕСКОГО ПРОСТРАНСТВА
- •11.1.1 Метод прогнозирования работоспособности ЭРИ к воздействию электрических и тепловых нагрузок в КА негерметичного исполнения
- •11.1.2 Определение допустимого коэффициента электрической нагрузки ИС в КА негерметичного исполнения
- •11.1.3 Справочник конструктора по применению изделий микроэлектроники в КА негерметичного исполнения длительного функционирования
- •11.2.1 Причины разбросов показателей радиационной стойкости ЭРИ от образца к образцу
- •11.2.2 Экспериментальные данные разброса радиационной стойкости ЭРИ
- •11.2.3 Обоснование номенклатуры критически важных ЭРИ определяющих радиационные характеристики бортовой аппаратуры КА
- •11.2.4 Обеспечение радиационной стойкости критически стойких ЭРИ
- •11.2.5 Влияние идеологии проведения ВК, ОИ и ДНК на уровень радиационной стойкости ЭРИ, устанавливаемых в аппаратуру
- •11.3.1 Разработка подхода к оценке работоспособности ЭРИ в условиях комплексного воздействия ФКП
37
Глава 2 ОБЕСПЕЧЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ НА ЭТАПЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
2.1 ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ
2.1.1Обеспечение надежности, как элемент системы менеджмента качества
Обеспечение надежности является одним из ключевых элементов общей
системы менеджмента качества предприятия на этапах проектирования и отработки (рис.5). В ОАО «ИСС» система менеджмента качества построена на требованиях действующей отечественной нормативно-технической документации и процедурах гарантии качества, внедренных, начиная с проекта «Сесат». Организационно-методической основой системы менеджмента качества являются стандарты предприятия, выпущенные на основе действующих государственных стандартов, соответствующих идеологии международных стандартов ИСО 9000.
В соответствии с основными этапами жизненного цикла КА работы по обеспечению надежности начинаются с этапов задания требований к техническим характеристикам КА, в том числе по надежности, (формирование ТТЗ, ТЗ на создание космического комплекса и КА, разработка ИД), которые являются отправным моментом для проектирования КА и его бортовых систем.
Задание показателей надежности включает:
¾определение номенклатуры показателей надежности КА;
¾обоснование и задание количественных значений показателей надежности КА;
¾задание значений контрольных уровней и доверительных вероятностей;
¾определение выходного эффекта функционирования КА (критерий отказа).
На этапе задания требований решается, также, задача нормирования на-
дежности КА, которая заключается в определении значений показателей надежности составных частей (оборудования) КА, которые обеспечивали бы заданный показатель надежности КА в целом.

|
|
38 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.Требования по обеспечению качества КА |
|
|
СИСТЕМА МЕНЕДЖМЕНТА |
|
||||
КАЧЕСТВА |
|
2.Программа обеспечения качества КА |
|
||
|
3.Программа обеспечения надежности |
|
|||
|
|
|
|
||
|
|
|
4.Требования НТД |
|
|
|
|
|
|||
|
Проектирование и раз- |
|
|
|
|
|
На данной стадии качество и надежность составных час- |
|
|||
|
работка рабочей доку- |
|
тей КА и КА в целом контролируется проведением серии |
|
|
|
ментации (РРД) |
|
приемочных рассмотрений состояния и качества разра- |
|
|
|
|
ботки и готовности к последующему этапу работ |
|
||
|
|
|
|
||
|
Гарантирование на- |
|
Проведение проектных анализов вновь разработанного |
|
|
|
дежности и безопасно- |
|
оборудования: механических, тепловых, электрических, |
|
|
|
сти |
|
по обеспечению надежности. |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Управление ЭРИ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.Требования к ЭРИ |
|
||
|
|
|
2.Перечень ЭРИ разрешенных к применению |
|
|
|
|
|
3.Управление в производстве (контроль и прослеживае- |
|
|
|
|
|
мость) |
|
|
|
|
|
|
||
|
Управление материа- |
|
1.Требования к материалам и процессам |
|
|
|
лами и процессами |
|
2.Перечень материалов и процессов, разрешенных к при- |
|
|
|
|
менению |
|
||
|
|
|
3.Управление в производстве |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Наземная эксперимен- |
|
|
|
|
|
|
1.Ужесточенные режимы отработки и приемки |
|
|
|
|
тальная отработка |
|
2.Строгая этапность отработки: узел, прибор, система, |
|
|
|
|
КА |
|
|
|
|
|
|
3.Проведение серии приемочных рассмотрений состоя- |
|
|
|
|
|
ния и качества испытаний и готовности к последующе- |
|
|
|
Контроль качества у |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
му этапу работ составных частей и КА |
|
|
|
|
поставщиков |
|
Процедуры в соответствии с контрактами и |
|
|
|
|
программой обеспечения качества |
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Обеспечение качества |
Обучение и аттестация персонала |
|
при производстве |
|
|
|
Подготовка производства и обеспечение промыш- |
|
|
ленной чистоты в соответствии с требованиями |
|
|
ОСТ 92-300-86, ГОСТ Р 50766-95 |
|
|
Контроль при |
1.Технический контроль |
|
ОТК |
|
|
изготовлении |
|
|
2.Приемка Заказчиком |
|
|
|
|
|
|
3.Назначение точек обяза- |
|
|
тельного контроля и про- |
|
|
верки в них службой каче- |
|
|
ства |
|
Управление |
1.Регистрация |
|
несоответствия |
|
|
несоответствия |
|
|
2.Анализ и меры по устра- |
|
|
ми |
|
|
нению |
|
|
|
|
|
|
3.Предупреждающие воз- |
|
|
действия |
Рис. 5 Основные элементы системы менеджмента качества предприятия
Обеспечение надежности должно охватывать все аспекты, определяющие надежность КА. Ниже представлены ключевые элементы, составляющие основу обеспечения надежности.
Достижение жестких показателей надежности в условиях фиксированного контрактом или договором минимума затрат на создание обеспечивается приме-
39
нением комплекса проектных и технических средств, основу которых составляют: применение (отбор) высококачественных комплектующих; применение проектных решений и внедрение современной методологии анализа и гарантирования надежности на этапе проектирования и разработки рабочей документации на опытные образцы. Методология анализа и гарантирования надежности базируется на проведении проектных анализов вновь разрабатываемого оборудования: механических, тепловых, электрических, по обеспечению надежности, включающих на этапе опытно-конструкторских работ моделирование надежности и готовности КА на протяжении всего САС.
2.1.2 Моделирование надежности космического аппарата. Анализы по обеспечению надежности
Основу моделирования надежности и готовности КА на этапе проектирования составляют такие работы, как построение КА с точки зрения отказоустойчивости и минимизации перерывов в работе по целевому назначению; анализ характеристик готовности и длительности перерывов в работе (допустимых, ожидаемых); формирование бюджета надежности КА; составление перечня критичных элементов и мер по снижению критичности их отказов.
Исходя из современных требований, принципы обеспечения надежности КА на этапах проектирования связываются с внедрением и совершенствованием определенной методологии анализа и гарантирования надежности оборудования, систем и КА в целом, базирующейся на проведении ряда проектных анализов по обеспечению надежности различной тематической направленности:
¾Функционального анализа (на уровне бортовых систем, бортовой аппаратуры);
¾Анализа (расчета) надежности (на уровне КА, бортовых систем, бортовой аппаратуры);
¾Анализа видов последствий и критичности отказов (на уровне бортовых систем, бортовой аппаратуры);
¾Анализа худшего случая (на уровне бортовой аппаратуры и механичеких устройств);