作為中國(guó)空間站上實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵功能的最小個(gè)體，宇航芯片等電子元器件對(duì)任務(wù)的成敗意義重大，相當(dāng)于航天器的“細(xì)胞”甚至“心臟”。
近年來(lái)，在航天科技集團(tuán)五院宇航物資保障事業(yè)部（以下簡(jiǎn)稱(chēng)五院物資部）和眾多國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠商的攜手努力下，一大批國(guó)產(chǎn)宇航高端芯片應(yīng)運(yùn)而生，元器件質(zhì)量、可靠性穩(wěn)步提高，開(kāi)啟了“中國(guó)芯”的飛天之路。
創(chuàng)新體系，成就“先天優(yōu)異”
出色的設(shè)計(jì)，僅僅是宇航芯片誕生的開(kāi)端，如何確保每一批次、每一只“中國(guó)芯”都是勝任航天任務(wù)的高質(zhì)量產(chǎn)品呢？在研制生產(chǎn)的初期，設(shè)計(jì)、工藝成熟度不高，離航天型號(hào)穩(wěn)定應(yīng)用需求存在很大差距，又如何彌補(bǔ)呢？
五院研制人員充分研究了國(guó)產(chǎn)新研元器件的產(chǎn)品特點(diǎn)和質(zhì)量形勢(shì)，運(yùn)用全面質(zhì)量控制理論和系統(tǒng)工程理論，創(chuàng)建了宇航元器件過(guò)程控制體系（PCS）。該體系關(guān)注國(guó)產(chǎn)宇航芯片的生產(chǎn)全過(guò)程，通過(guò)統(tǒng)一的體系化工作，對(duì)質(zhì)量特性全要素管控，助力廠商提高國(guó)產(chǎn)宇航芯片的固有質(zhì)量，制造出一批批優(yōu)質(zhì)的“中國(guó)芯”。
千錘百煉，方為“天之驕子”
盡管宇航芯片個(gè)個(gè)“先天優(yōu)異”，但考慮到它們的工作環(huán)境極為苛刻，數(shù)量眾多的芯片在生產(chǎn)制造后，并不會(huì)直接在航天型號(hào)上裝機(jī)使用，而是被送到具備專(zhuān)業(yè)宇航檢測(cè)和試驗(yàn)條件的地點(diǎn)開(kāi)展嚴(yán)格而全面的檢查。
物資部元器件工程試驗(yàn)中心主任王征介紹：“經(jīng)過(guò)加固設(shè)計(jì)，在一流的工藝線上生產(chǎn)的宇航芯片，已經(jīng)是國(guó)產(chǎn)芯片的翹楚，但每個(gè)批次中，仍要隨機(jī)抽取若干個(gè)進(jìn)行破壞性物理分析（DPA）。”
DPA的流程包括外部目檢、X射線檢查、粒子碰撞噪聲檢測(cè)（PIND試驗(yàn)）……接受“初篩”的宇航芯片要經(jīng)過(guò)多道檢驗(yàn)，確保自身在設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、材料、制造質(zhì)量等方面滿足嚴(yán)酷的宇航應(yīng)用要求。可以說(shuō)，同批次擁有相同“基因”的芯片樣品在經(jīng)過(guò)DPA試驗(yàn)后，很大程度上把好了質(zhì)量的第一關(guān)。
此外，面對(duì)種類(lèi)繁多的宇航芯片，為確保測(cè)試有效性，五院測(cè)試開(kāi)發(fā)專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)針對(duì)不同型號(hào)需求，量身定制了各類(lèi)測(cè)試程序。在每年完成的200余項(xiàng)新型、復(fù)雜器件的測(cè)試程序開(kāi)發(fā)中，接近一半為復(fù)雜大規(guī)模器件的測(cè)試程序，有力保證了測(cè)試覆蓋芯片內(nèi)部所有的資源及應(yīng)用工況，做到既不漏檢芯片功能，也不損壞芯片結(jié)構(gòu)。
只有順利通過(guò)全部試驗(yàn)項(xiàng)目的芯片，才能稱(chēng)得上是宇航芯片，這仿佛是“中國(guó)芯”的成人禮。
指南配套，實(shí)現(xiàn)“最優(yōu)性能”
經(jīng)過(guò)層層篩選與考核，“中國(guó)芯”帶著“合格證”，來(lái)到了飛天之路的起點(diǎn)。在裝配現(xiàn)場(chǎng)，我們依然能看到五院研制人員忙碌的身影，他們根據(jù)前期試驗(yàn)情況編制了一套芯片應(yīng)用指南，包含芯片特性曲線、電應(yīng)力、溫度應(yīng)力、典型應(yīng)用指導(dǎo)等內(nèi)容，用以指導(dǎo)用戶使用，以便發(fā)揮出芯片的最優(yōu)性能。
如今，無(wú)數(shù)寄托著航天人信心與期盼的“中國(guó)芯”逐夢(mèng)太空、遨游星辰，在茫茫宇宙中貢獻(xiàn)著自己的航天力量，成為我國(guó)航天科技自立自強(qiáng)的真實(shí)寫(xiě)照。在它們小小的身軀里，有著大大的中國(guó)夢(mèng)、航天夢(mèng)。
