专家观点|宇航EEE元器件的规范体系(8)--ESCC元器件规范体系
观点来源:大国重器专家组成员 张伟
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这个系列来自于已故的德国元器件专家Rudolf Theis博士,他是德国TESAT公司元器件部的首任部长,也是ESCC体系的奠基人之一。他对中国非常友好,在70多岁高龄的时候,还亲自到中国元器件生产厂指导质量改进工作,并最终促成了中国宇航元器件(钽电容)向欧空局项目的第一单出口。也为CAST元器件规范体系的建立提出了很多中肯的意见。2010年,他曾经应邀来到北京,给国内的顶尖的元器件专家做过一个系统的讲座,讲述世界范围内宇航EEE元器件的标准的历史和现实情况。
我与老先生素未谋面,但机缘巧合之中,得到了老先生的一份讲义。此后多年,这份讲义一直为我学习和理解宇航元器件相关知识提供了认知框架。某种意义上,老先生是我成长路上的一位“传灯人”。今天,我想把一直珍藏的讲义,拿出来分享。在汪洋的信息中,正本清源。也希望可以点亮更多爱智求真的同行从业者。
再一次向老先生表达我的敬意!
ESCC元器件规范体系
1 目标
欧洲空间元器件协调组织(ESCC)的目标是在用户,制造商以及国家和国际公共空间组织之间开发和实施统一的宇航元器件体系:
提高用于太空应用的高可靠性组件的可用性,
限制元器件选用的多样性:EPPL(欧洲首选零件清单),
提高ESCC元器件的竞争力(以促进ESCC体系成为国际体系),
ESCC成员分为三类:
欧洲宇航元器件行业用户,
欧洲宇航元器件制造商,
欧洲国家和国际公共空间组织。
2 历史
1975年在德国的“ GFW规范系统”的基础上建立了ESA / SCC体系,
由SCCG(空间元器件协调组)指导:
由ESA专家和各国家航天局的专家组成,
在ESA总干事的授权下,
1996年,成立了SCHAC(空间元器件特设委员会)
来自欧空局,国家航天局,宇航用户行业和制造商的专家,
目标:
制定空间元器件的长期计划,
促进欧洲宇航元器件市场,
发布了四个主题
零件采购成本,
提供新技术,
质量、采购规范和标准
欧洲空间组件市场的趋势。
SCHAC发布了10项主要建议
创建了规范体系的新组织,并将体系从ESA / SCC更名为ESCC。
3 组织
ESCC体系于2002年10月正式启用;它取代了ESA / SCC体系
ESCC由以下组织机构组成:
协调任务
SCSB-宇航元器件指导委员会
CTB-元器件技术委员会
PSWG-政策和标准工作组
特设工作组
执行任务
ESCC执行机构
各国家航天局的支持
4 任务和责任
SCSB(宇航元器件指导委员会)
SCSB的任务和职责在1级程序文件ESCC10100中定义,
SCSB定义了EEE元器件的整体策略,
验证ESCC规范是否符合政策,
成立专门委员会负责具体任务,
评估ESCC体系的效率,
撰写年度报告,包括:
ESCC的主要活动,
来年的主要活动计划,
SCSB每年召开2至3次会议。
执行机构(由各国家航天局支持)
执行机构的任务和职责在1级程序文件ESCC10200中定义,
负责实施SCSB定义的政策,
向ESA报告任务进度,然后向SCSB报告,
元器件技术和制造商的评估和鉴定:
CTB制定的年度资格认证计划的管理和实施,
鉴定维护计划,
发布和更新QPL和QML,
ESCC不符合项,
ESCC审计
审查和批准详细规范,并为用户准备工作提供支持和指导。
CTB(组件技术委员会)
CTB的任务和职责在1级程序文件ESCC10200中定义,
确保体系标准与其他行业领域保持一致,并且必须具备成本效益,
识别战略性元器件并提高其可用性,
识别航天器的未来所需的技术,
撰写包括AQP(年度鉴定计划)在内的战略计划
一旦确定,CTB会定义对元器件的评估和研究,
CTB必须顺应其他行业的趋势,
CTB必须促进欧洲的组装和包装活动,
CTB必须帮助SCSB执行与市场发展相适应的政策
对于每个主要元器件类别,CTB必须发布战略计划的技术档案。
PSWG(政策和标准工作组)
PSWG的任务和职责在1级程序文件ESCC10300中定义,
为CTB提供协助,帮助他们选择评估和鉴定元器件,
提供与ESCIES(欧洲空间组件信息交换系统)和EPPL功能的必要链接,
制定措施,以确保在制定政策时最大程度地利用现有宇航元器件数据,
提出ESCC规范系统的性能测量建议,
准备并更新ESCC流程,
准备和更新ESCC基础规范和通用规范(总规范),
准备和更新与元器件相关的ECSS标准
内部审核的执行情况和结果的定义。
5 ESCC规范架构
政策和行政规范(0级和1级)
0级和1级规范对于工作组成员和制造商是透明的,
规范描述了ESCC系统的内部流程,
文件REP001列出了所有规范文件,并可以在http://escies.org上找到。
0级–章程00000,解释了ESCC系统的总体政策和组织结构,
1级-组织,规则,政策和程序文件:
文件10XXX:组织,SCSB,执行机构,PSWG和CTB的职责和任务,
文件11XXX:支持,
文件12XXX:实施,其中一份重要文件是12100:ESCC认证程序
ESCC元器件规范(2级、3级和4级)
目的是提供元器件鉴定和采购所必需的技术和行政信息。
6 ESCC鉴定
概述
规格鉴定批准
适用于:
一种元器件类型或一组元器件,
大量制造的元器件,
优势:
由于评估测试计划是与制造商一起编写的,因此国家航天局的执行机构分别具有元器件的技术知识。
缺点:
通常仅适用于一种器件:限制性,
鉴定成本很高
能力批准
适用于:
满足特定需求的定制元器件,
能力域(工艺,设计规则,封装),
制造数量少。
优势:分别由各国家航天局执行机构掌握元器件的技术知识因为功能域是与制造商一起建立的。
缺点:能力批准的成本很高。
技术流程鉴定
适用于:
稳定可靠的元器件制造技术流程,
大量制造的元器件,
也适用于定制元器件。
优势:制造商适用的解决方案,执行机构可以利用制造商已有的质量计划,
缺点:执行机构应注意不要过多地授权给制造商
技术流程:制造商必须准备一个技术流程定义,以描述寻求认证和鉴定的技术流程的范围和程度。它应覆盖:
设计流程,
流片工艺,
组装工艺,
封装和过程中的测试与控制
工艺执行的产线和工厂。
技术审查委员会(TRB):
采用ESCC QML方法进行鉴定将增加制造商的责任。
为了确保与鉴定合格的技术流程有关的所有制造商职责的正确有效协调和控制,制造商必须为此目的创建专门的委员会。
TRB必须能够确保履行所有职责,并在器件设计,技术开发, 流片,组装,测试,生产和质量保证的代表之间建立并保持有效的沟通。
质量管理(QM)计划
对于制造商提出的用于资格认证的每个技术流程,制造商都必须制定并实施质量管理(QM)计划,并将其记录在质量管理计划中。
TRB负责制定,批准和维护QM计划。
7 基础规范
本质上,ESCC体系有3类基本规范:ESCC体系相关的、鉴定相关的、测试方法相关的。
ESCC体系相关的基础规范:
20000: Using the ESCC specification system,
20800: Document change request procedure,
21300: Terms, definitions, abbreviations, symbols & units,
21700: General requirements for the marking of SCC components,
22800: ESCC non-conformance control system,
23600: Complaints and appeals,
24600: Minimum quality system requirements,
24700: Cross reference of ESA/SCC, US MIL and IEC test methods.
ESCC鉴定相关的基础规范:
20100 : Requirements for the qualification of standard components,
20200 : Component manufacturer evaluation,
22600 : Requirements for the evaluation of standard components,
22700 : Requirements and guidelines for the PID,
23100 : Recommendations for evaluation and qualification of non-standard components,
24300 : Evaluation, qualification, PID, capability approval,
25400 : Requirements for the technology flow qualification of electronic components for space application
测试方法相关的基础规范:
20400: Internal visual inspection,
20500: External visual inspection,
20900: Radiographic inspection of electronic components,
21400: Scanning electron microscope (SEM) inspection of semiconductor dice,
21500: Calibration system requirements,
22900: Total dose steady-state irradiation test method,
23400: Microsection examination, preparation and evaluation of capacitors fixed ceramic leaded and chips,
23500: Requirements for lead materials and finishes for component for space applications
23800: Electrostatic discharge sensitivity test method,
24400: Measurement of Insertion Loss for E.M.I Suppression Filters,
24800: Resistance to solvents of marking material and finishes,
25000: Electro-optical test methods for charge coupled devices,
25100: Single event effects test method and guidelines,
25200: Application of Scanning Acoustic Microscopy to Plastic Encapsulated Devices,
25300: Decapsulation of Plastic Encapsulated Semiconductor Devices
8 通用规范/总规范
所有通用规范都具有相同的结构:
作者简介:张伟,无锡海瑞航天信息科技有限公司 总经理,高可靠元器件从业者,原航天五院进口元器件采购处副处长,原德国TESAT-SPACECOM中国业务代表